KR20040110860A - 화학 기상 증착 장치의 세정 방법 - Google Patents

화학 기상 증착 장치의 세정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20040110860A
KR20040110860A KR1020030040339A KR20030040339A KR20040110860A KR 20040110860 A KR20040110860 A KR 20040110860A KR 1020030040339 A KR1020030040339 A KR 1020030040339A KR 20030040339 A KR20030040339 A KR 20030040339A KR 20040110860 A KR20040110860 A KR 20040110860A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
cleaning
process chamber
chamber
chemical vapor
Prior art date
Application number
KR1020030040339A
Other languages
English (en)
Inventor
유진혁
이용현
한정훈
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
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 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020030040339A priority Critical patent/KR20040110860A/ko
Publication of KR20040110860A publication Critical patent/KR20040110860A/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
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber
    • C23C16/4405—Cleaning of reactor or parts inside the reactor by using reactive gases

Abstract

본 발명에서는 별도로 독립되는 제 1 가스 분산부와 제 2 가스 분산부를 통하여 각각 실리콘을 함유하는 제 1 공정가스와 상기 제 1 공정가스와 반응하는 제 2 공정가스를 공정챔버 내부로 공급하는 단계와; 상기 제 1 공정가스 및 상기 제 2 공정가스를 활성화시켜 상기 공정 챔버 내부에 설치된 서셉터 상에 안착된 기판 상에 증착시키는 단계와; 상기 제 2 가스 분산부를 통하여 세정 가스를 상기 공정 챔버 내부로 공급하는 단계와; 상기 세정 가스를 활성화시켜 상기 기판 상에 증착되지 않은 상기 제 1 공정가스 및 제 2 공정가스와 반응시켜 상기 공정 챔버 내부로부터 제거하는 단계를 포함하는 화학 기상 증착 장치의 세정 방법에 관하여 개시한다.
본 발명의 경우 공정가스의 일부와 세정 가스가 별도의 가스 포트를 통하여 공정챔버 내부로 유입되기 가스가 공정 챔버 내부로 유입되는 과정에서 가스 분산부 말단에서 증착하지 않기 때문에, 공정챔버 내부의 파티클 및 오염원을 크게 감소시킬 수 있다.

Description

화학 기상 증착 장치의 세정 방법{Method of Cleaning Chemical Vapor Deposition Apparatus}
본 발명은 화학 기상 증착 장치의 세정방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공정가스를 별도의 가스 분산부를 통하여 증착 장치에 공급하여 증착 장치 내부에 생성되는 오염원의 발생을 억제할 수 있는 화학 기상 증착 장치 내부의 세정 방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 초고밀도화 , 초집적화에 따라 반도체 기판 상에 박막을 증착하기 위한 다양한 방법이 개발됨에 따라, 초고밀도 집적회로(Ultra Large Scale Integration, ULSI)와 같은 집적회로의 제작을 가능하게 하고 있다. 특히, 위와 같은 박막 증착 기술은 기판 상에 균일한 증착 특성과 우수한 스텝 커버리지(step coverage) 특성을 갖는 다양한 박막 증착 기술이 개발되었는데, 현재 반도체 제조 등의 제조에 있어서 가장 일반적으로 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 방법이 사용되고 있다.
화학 기상 증착 방법이란 특정한 환경으로 조성된 반응실 내에 박막이 증착될 기판을 로딩하고, 이런 반응실 내로 다수의 기체상태의 소스 물질을 동시에 주입시켜, 기판의 상부 표면 근처에서 소스 물질들의 화학적 반응에 의한 생성물을 박막 형태로 증착시키는 방법이다.
특히, 최근에는 개별 소자 또는 금속배선 사이의 간격이나 STI(Shallow Trench Isolation)의 높은 종횡비(aspect ratio)에서도 보이드(void) 없이 산화막을 매립할 수 있는 방법으로 고밀도 플라즈마 화학 기상 증착(High Density Plasma CVD, HDP CVD)이 사용된다. HDP CVD을 이용하는 경우 기판 상에 균일한 증착이 이루어지고 증착과 동시에 스퍼터링(에칭)이 동시에 수행되기 때문에, 미세한 금속 배선 사이의 간격을 적절하게 메울 수 있게 된다.
그런데, CVD 방법을 통하여 증착 공정이 수행되면, 공정 진행 중에 증착되지 못한 일부 반응 물질들이 파티클로 발생된다. 발생된 파티클은 결국 공정 챔버 내부를 오염시키게 되고, 공정 챔버 내부에서 확산을 통하여 공정챔버의 내측 벽 및 돔에 부착된다. 부착된 파티클은 결국 재료의 전기적 성질을 변화시켜 증착 균일성, 증착률 및 스퍼터링 균일성에 문제를 야기하게 되기 때문에 공정 챔버는 주기적으로 세정하여야 한다. 종래의 CVD 증착 장치의 세정과 관련하여, 첨부하는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도시한 바와 같이, CVD 증착 장치의 구성을 살펴보면, 외부 영역과 격리되며 증착 공정이 수행되는 공정 챔버(10)는 그 상부가 통상 유전체로 제조되는 돔(24) 형태의 형상을 취한다. 공정 챔버(10) 내부에는 웨이퍼 또는 기판이 안착되는 서셉터(60)가 설치되며, 증착 과정에서 요구되는 공정 가스를 웨이퍼 상면으로 공급 또는 분사하기 위한 공정 가스 분산부(30)가 챔버 측벽(20)에 설치된다.
상기 서셉터(60)는 공정 챔버(10) 내부로 로딩된 웨이퍼(W)를 하면에서 지지하는데, 서셉터(60)의 하부는 외부 구동수단(미도시)과 연결되는 서셉터 구동부(62)와 연결되어, 공정챔버(10) 내부로 웨이퍼(W)의 로딩/언로딩에 따라 상승 및 하강을 반복한다.
한편, 공정 챔버의 저면에는 배기구(50)가 형성되어 있어, 진공 펌프(미도시)의 작동을 통하여 증착 공정 전후의 공정 챔버 내부를 초진공으로 유지시키고, 세정 과정을 통하여 세정 가스와 반응한 폴리머를 공정 챔버(10)의 외부로 배기시킨다.
상기 공정 챔버의 측벽(20)에는 각각 상부 전극 및 하부 전극으로 기능하는 유전돔(25)과 서셉터(60) 사이에서 외부의 가스 공급원(미도시)으로부터 공급된 공정 가스를 공정 챔버(10) 내부로 유입시키기 위한 공정 가스 분산부(30)와 상기 공정 가스 분산부(52)의 하부의 소정의 위치에서 그 상부로 세정가스를 공급 분사시키는 세정 가스 분산부(40)가 위치한다. 특히, 상기 공정 가스 분산부(30)는 일반적으로 공정 챔버의 측벽(20) 내주면을 따라 동일한 거리를 두고 다수 설치되며, 그 말단의 노즐(32)을 통하여 공정가스를 공정챔버 내부의 반응영역으로 공급한다.
이와 같은 CVD 공정 챔버의 증착 및 세정 과정을 간략하게 나타낸 블록도인 도 2를 참조하면, 공정 챔버의 측면에 설치된 밸브(미도시)를 통하여 기판이 공정 챔버(10)의 내부에 설치된 서셉터(60)의 상면에 안착되고, 공정 가스 분산부(30) 및 그 일단에 형성된 가스 노즐(32)을 통하여 외부의 가스 공급원으로부터 공급된 공정가스가 기판의 상면으로 분사된다. 공정 챔버(10) 내부로 주입된 공급가스는 다양한 수단에 의하여 활성화되어 상기 서셉터(60) 상면에 안착된 기판의 상면으로증착되어 원하는 박막이 형성 또는 성장된다.
상기한 것과 같이 증착 과정에서 공정 챔버의 내벽 및 내부에 생성된 반응 부산물인 폴리머가 세정하기 위하여, 증착이 완료된 웨이퍼는(W) 공정 챔버(10)로부터 언로딩된다. 이어 상기 공정 가스 분산부(30)의 하부에 설치된 세정 가스 분산부(40)를 통하여 세정 가스가 공정 챔버 내부로 유입되고, 유입된 세정 가스는 상기 공정가스와 동일한 수단에 의하여 활성화되어 공정 챔버(10)의 측벽 및 그 내부에 증착된 폴리머와 결합 반응하여 폴리머를 공정 챔버로부터 제거시키게 된다.
그러나, 종래 CVD 공정 챔버에서 증착 공정을 위해 공정 챔버에 공급되는 공정 가스는 모두 동일한 가스 분산부(30)를 통해 유입됨으로써, 공정 챔버 내부로 유입되기 이전에 상기 가스 분산부, 특히 가스 노즐(32) 부근에서 공정 가스들의 증착이 불가피하게 되어 공정 챔버 내부에서 가스 분산의 불균일을 야기한다. 특히, 동일한 가스 분산부(30)를 경유하여 세정 가스를 유입하고자 하는 경우에는 가스 분산부 인근에서 세정이 제대로 이루어지지 못한다.
이런 문제점으로 인하여 공정 가스 분산부와 구분되는 별도의 세정 가스 분산부(40)를 설치하고 있으나, 상기 세정 가스 분산부(40)는 통상적으로 공정 챔버(10)의 일측에만 설치되어 있어 세정가스가 공정 챔버 내부에 균일하게 분사되지 못한다. 즉, 상기 세정 가스 분산부(40)가 설치된 인근의 공정 챔버 부품은 과도한 세정 가스의 분포로 인하여 조기에 손상(damage)될 우려가 있고, 세정 가스 분산부로부터 원거리에 위치하는 챔버 내벽 및 부품은 상대적으로 세정이 미흡하게되어 증착 공정에서 생성된 부산물이 챔버 내벽 등에 파티클로 잔류하게 되어 공정 균일도가 저하되고 이 후 공정 챔버에 로딩된 기판을 오염시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 세정 가스가 공정 챔버 내부에 균일하게 분산되도록 함으로써, 세정이 균일하게 이루어지도록 하고, 공정의 균일성을 향상시킬 수 있는 화학 기상 증착 장치의 세정방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 공정 가스의 분산부 인근 및 공정 챔버 내벽에 증착되는 파티클의 생성을 최소화하여 공정 챔버 내부의 세정주기를 연장시키고, 이를 통해 설비의 효율성 향상 및 공정 챔버의 부품 손상을 최소화하는 화학 기상 증착 장치의 세정방법을 제공함에 있다.
도 1은 종래 화학 기상 증착 장치를 가스 인젝터를 중심으로 개략적으로 나타낸 단면도;
도 2는 종래 화학 기상 증착 장치의 증착 및 세정 단계를 도시한 블록도;
도 3은 본 발명의 화학 기상 증착 장치를 가스 분산부를 중심으로 개략적으로 나타낸 단면도;
도 4는 본 발명에 따른 화학 기상 증착 장치의 증착 및 세정 단계를 도시한 블록도;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110 : 공정 챔버 120 : 측벽
125 : 유전 돔(dome) 130, 136 : 제 1 가스 분산부
132 : 제 1 가스 노즐 137 : 제 1 가스 유입구
138 : 제 1 가스 분사구 140 : 제 2 가스 분산부
142 : 제 2 가스 노즐 160 : 서셉터
162 : 서셉터 구동부 164 : 서셉터 주변부
상기한 목적을 위하여, 본 발명은 별도로 독립되는 제 1 가스 분산부와 제 2 가스 분산부를 통하여 각각 실리콘을 함유하는 제 1 공정가스와 상기 제 1 공정가스와 반응하는 제 2 공정가스를 공정챔버 내부로 공급하는 단계와; 상기 제 1 공정가스 및 상기 제 2 공정가스를 활성화시켜 상기 공정 챔버 내부에 설치된 서셉터 상에 안착된 기판 상에 증착시키는 단계와; 상기 제 2 가스 분산부를 통하여 세정 가스를 상기 공정 챔버 내부로 공급하는 단계와; 상기 세정 가스를 활성화시켜 상기 기판 상에 증착되지 않은 상기 제 1 공정가스 및 제 2 공정가스와 반응시켜 상기 공정 챔버 내부로부터 제거하는 단계를 포함하는 화학 기상 증착 장치의 세정 방법을 제공한다.
바람직하게는 상기 제 1 공정가스는 SiH4, SiF4, Si2H6중에서 선택되고, 상기 제 2 공정가스는 산소(O2), 아르곤(Ar), 헬륨(He) 또는 이들 혼합물에서 선택되며, 상기 세정가스는 플루오르를 함유한다.
또한, 상기 제 1 가스 분산부는 공정챔버 상단 중앙 및 상기 서셉터 주변을 따라 형성되고, 상기 제 2 가스 분산부는 상기 공정챔버의 측벽 주위에 대향적으로 다수 설치되는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제 1 공정가스, 제 2 공정가스 및 상기 세정가스는 공정 챔버내에 공급된 뒤에 고주파 전원에 의하여 활성화될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 화학 기상 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도로서, 본 발명의 CVD 장치는 실질적인 증착 공정이 수행되는 공정 챔버(110)와, 상기 공정 챔버(110) 내부로 공정 가스 및 세정 가스를 공급하기 위한 가스 공급 및 분산부(130, 140)와, 상기 공정 챔버(110) 내부로 로딩된 웨이퍼(W)를 상면에 안착시키는 서셉터(160) 등으로 구성된다.
또한, 상기 공정 챔버(110)는 그 저면에 형성된 배기구(150)와 연결된 펌프(미도시)의 작동에 의하여 초진공 상태를 유지하며, 세정 과정을 통하여 세정 가스와 반응한 파티클을 공정 챔버(110)의 외부로 배기시킨다.
상기 공정 챔버(110)의 상단은 통상 유전체로 제조되는 돔(125)이 구성되는데, 도시하지는 않았으나 본 발명의 유전돔(125)은 외부의 고주파 전원(RF 파워)과 연결되어 공정 챔버(110) 내부로 유입된 공정 가스 및 세정가스를 플라즈마화 하는데 요구되는 에너지를 인가 받을 수 있다. 특히, 상기 유전돔(125)의 상면 및 측면에 상부 코일 및 측면 코일을 다수 설치하여 각각 독립적인 전력 수준과 작동 주파수를 공급받음으로써, 공정 챔버(110)내의 이온 밀도를 제어하여 플라즈마의 균일성을 개선할 수 있다. 한편, 상기 유전돔(125)에는 히터 및 온도 조절수단이 구비되어 공정에 따르는 공정 챔버의 온도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 챔버 몸체 내부에는 웨이퍼 또는 기판이 안착되는 서셉터(160)가 설치된다. 특히, 상기 유전돔(125)이 고주파 전원과 연결되는 경우, 상기 서셉터(160)의 하부는 바이어스 RF 발생기(미도시)와 연결되어 고주파 파워가 서셉터(160)로 인가될 수 있는데, 바이어스 RF 발생기는 기판을 서셉터(160)에 전기 용량적으로 연결시키는 보조전극으로 작용하게 된다.
본 발명의 가스 공급 및 분산 시스템은 제 1 공정 가스를 공정 챔버로 공급하는 가스 분산부와 제 2 공정가스 및 세정 가스를 공정 챔버로 공급하는 가스 분산부가 서로 구분되어 별개로 설치된다.
즉, 도시한 바와 같이 제 1 공정 가스를 공정 챔버로 분포시키기 위한 제 1가스 분산부(130, 136)는 기본적으로 공정 챔버(110)의 상부에 형성된 유전돔(125)의 중앙을 관통하여 형성된다. 제 1 가스 분산부를 통하여 유입되는 공정 가스는 기판 증착을 위해 사용되는 실리콘을 함유하는 소스 물질로서, 바람직하게는 SiH4, SiF4, Si2H6중에서 선택된다. 상기 제 1 가스 분산부(130)의 말단에는 제 1 공정 가스 노즐(132)이 형성되어, 공정 챔버에 유입된 제 1 공정가스는 이를 통하여 최종적으로 공정 챔버 내부로 분사된다.
다만, 이와 같이 공정 챔버(110) 상단의 유전돔(125)의 중앙을 관통하는 제 1 가스분산부(130)만을 이용하여 제 1 공정가스를 공정 챔버(110) 내부로 공급하는 경우 웨이퍼(W)의 주변부 인근에는 제 1 공정가스의 증착이 중앙부에 비하여 감소됨으로써, 제 1 공정가스가 웨이퍼 전면에 걸쳐 불균일하게 분산될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 공정가스는 상기 제 1 가스 분산부(130) 외에 웨이퍼(W)가 상면에 안착되는 서셉터(160)의 주변부(164)를 통하여도 공급될 수 있도록 하였다. 즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 공정챔버(110)의 저면으로 제 1 공정가스가 유입될 수 있는 제 1 공정가스 주입구(137)와, 서셉터 주변부(164)의 내측 상면으로 제 1 공정가스가 분산될 수 있는 제 1 공정가스 분사구(138)와, 상기 제 제 1 공정가스 주입구(137)와 제 2 공정가스 분사구(138)사이에는 제 1 공정가스가 통과할 수 있도록 상기 서셉터 주변부(164)의 저면을 관통하고 상기 서셉터 주변부(164)의 내측면을 향하여 실질적으로 수직한 모습의 제 1 공정가스 분산부(136)를 설치할 수 있다.
이 경우 상기 제 1 가스 분산부(136)를 경유한 제 1 공정가스가 서셉터(160)의 주변부로 용이하게 분산될 수 있도록 상기 제 1 공정가스 분사구(138)는 상기 제 1 공정가스 주입구(137)에 비하여 직경이 크도록 설치하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 가스 분산부(130, 136)는 각각 공정 챔버(110) 외부에 형성된 1 가스라인(미도시)을 경유하여 공정 챔버(110)의 외부에 형성되는 제 1 가스 공급원(미도시)과 연결되는데, 상기 제 1 공정 가스 라인과 제 1 공정 가스 공급원 사이에는 제 1 가스 제어기(미도시)가 구비되어 제 1 공정 가스의 공급량을 조절한다.
제 2 공정 가스 및 세정 가스를 공정 챔버로 분배하기 위한 제 2 가스 분산부(140)는 공정 챔버 측벽(120)의 내주면을 따라 다수 설치된다. 상기 제 2 가스 분산부(140)의 일단에는 노즐(142)이 구비된다.
특히 도 3에서 도시한 바와 같이 모든 제 2 가스 분산부(140)를 통하여 단계에 따라 제 2 공정가스 및 세정가스가 공급되도록 할 수 있으나, 경우에 따라서는 제 2 가스 분산부(140) 및 그 일단에 형성된 노즐(142) 중 일부는 제 2 공정가스를 공정 챔버로 분산시키고, 다른 일부는 세정 가스를 공정 챔버로 분산시키도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 제 2 가스 분산부(140)로터 웨이퍼(W) 주변의 상면으로 연장되는 다수의 노즐(142)중 일부의 길이를 달리함으로써, 가스의 공급량, 증착 및 세정 온도 등에 따라 가스의 분산 정도 및 분산 범위 등을 조절하도록 설치될 수 있다.
상기 제 2 공정가스 분산부(140)는 외부에 설치된 제 2 공정가스라인(미도시)과 세정가스라인(미도시)과 연결되며, 각각의 가스라인은 각각의 가스 공급원(미도시)으로부터 가스를 공급받는다. 각각의 가스 공급원과 가스 라인 사이에는 각각 제 2 공정가스 제어기(미도시) 및 세정가스 제어기(미도시)가 설치되어 제 2 공정 가스와 세정 가스의 공정 챔버로의 유입량을 조절할 수 있다.
특히, 상기 제 2 공정가스 분산부(140)는 각각 일정 간격 이격되면서 대향적인 위치에서 상기 측벽(122)의 내주면을 따라 다수 설치함으로써, 공정 챔버(110) 내부에 제 2 공정가스 및 세정 가스를 균일하게 공급 또는 분산시키고자 하는 것이 바람직하다.
본 발명과 관련하여 상기 제 2 가스 분산부(140)를 통하여 공정 챔버(110) 내부로 공급/ 분사되는 제 2 공정 가스는 상기 제 1 가스 분산부(130, 136)를 경유하여 공정 챔버(110) 내부로 공급되는 제 1 공정 가스와 반응할 수 있는 물질일 수 있고, 특히, 고밀도 플라즈마 공정에서는 스퍼터링 촉매로 사용될 수 있는 물질일 수 있다. 상기 제 1 공정 가스와 반응할 수 있는 물질로서 산소(O2), 스퍼터링 촉매로서는 아르곤(Ar) 또는 헬륜(He)과 같은 비활성 물질이 일반적으로 사용되며, 산소 또는 상기 비활성 물질이 동시에 유입될 수도 있다. 또한, 상기 제 2 가스 분산부(140)를 경유하여 공정 챔버(110) 내부로 유입될 수 있는 세정 가스로는 플루오르를 함유하는 물질로서, 바람직하게는 NF3, C2H6, C3H8또는 이들의 혼합물이다.
본 발명의 CVD 증착 장치에서의 증착 및 세정 과정을 간략하게 도시한 블록도인 도 4를 참조하면, 공정 챔버의 측면에 설치된 밸브(미도시)를 통하여 웨이퍼(W)가 공정 챔버(110)의 내부에 설치된 서셉터(160)의 상면에 안착된 뒤, 실리콘을 함유하는 제 1 공정가스와 제 1 공정 가스와 반응하는 제 2 공정가스는 도시하지 않은 공정챔버 외부의 가스공급원으로부터 각각 별개의 분리된 제 1 가스 분산부(130, 136), 제 2 가스 분산부(140) 및 그 말단에 형성된 가스 노즐(132, 142) 또는 가스 분사구(138)를 통하여 공정챔버(110)의 내부 영역, 즉 웨이퍼(W)의 상면으로 분사된다.
공정 챔버(110) 내부로 유입된 제 1 공정가스와 제 2 공정가스는 다양한 수단을 통하여 활성화될 수 있다. 특히, 상기 유전돔(125)을 외부의 고주파 전원(RF 발생기, 미도시)과 연결한 상태에서 상기 고주파 전원을 통한 고전압을 인가함으로써, 공정 챔버 내부로 분사된 상기 제 1, 제 2 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기시킬 수 있다. 이와 같이 공정 챔버(110) 내부로 유입되어 활성화된 제 1, 제 2 공정가스는 기판의 상면에서 화학반응을 통하여 원하는 증착이 수행되고, 박막이 형성 또는 성장된다.
원하는 박막이 형성된 뒤에 기판은 공정 챔버 측벽의 밸브(미도시)를 통하여 공정 챔버 외부로 언로딩되고, 상기 제 2 가스 분산부(140) 및 그 일단에 형성된 가스 노즐(142)을 경유하여 공정 챔버 외부의 세정 가스 공급원으로부터 세정 가스가 공정 챔버 내부로 유입된다.
특히, 본 발명에서는 제 1 공정 가스와 제 2 공정 가스를 별개의 가스 분산부를 통하여 공정 챔버로 유입/ 분사시킬 뿐 아니라, 실리콘을 함유하는 제 1 공정 가스와 플루오르를 함유하는 세정가스가 공정 챔버로 유입되는 과정에서 서로 반응하여 증착이 일어날 수 있음을 감안하여 상기 세정 가스는 제 2 세정 가스와 동일한 가스 분산부를 통하여 공정 챔버로 유입/ 분사될 수 있도록 하였다.
공급된 세정 가스는 제 1, 제 2 공정가스를 플라즈마 상태로 활성화시킨 것과 동일하게 RF 발생기로부터 인가된 고주파 전원에 의하여 플라즈마 상태로 활성화될 수 있다.
공정 챔버(10)의 측벽 및 그 내부에 증착된 폴리머와 결합 반응하여 공정 챔버로부터 제거시키게 된다. 세정 가스는 공정 챔버 내벽(120) 및 내부의 구성 요소에 형성되는 증착 파티클과 결합 또는 반응에 의하여 공정 챔버로부터 배기될 수 있는 안정된 물질을 형성하고, 공정 챔버 저면에 형성된 배기구(258)를 통하여 오염 파티클을 제거한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 기술하였으나, 다양한 변형과 변경이 가능하며, 그와 같은 변형과 변경은 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
본 발명에 의한 화학 기상 증착 장치는 제 1 공정 가스를 유입시키는 가스 분산부와 제 2 공정 가스 및 세정 가스를 유입시키는 가스 분산부를 별도로 설치함으로써, 가스의 유입 과정에서 가스 분산부 등에서 증착될 수 있는 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
따라서, 가스 분산부 인근 및 공정 챔버 내벽에 증착되는 파티클의 생성이 최소화됨으로써, 공정 챔버 내부의 세정주기를 연장시키고, 이를 통해 설비의 효율성 향상이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에서는 세정 가스가 공정 챔버로 유입될 수 있는 가스 분산부를 공정 챔버에 대향적으로 다수 설치함으로써, 세정 가스가 공정 챔버 내부에 균일하게 분산되어 공정 챔버 내부의 균일한 세정이 가능하게 된다.
이를 통하여 증착 공정의 균일성이 향상되고, 공정 챔버의 부품 손상을 최소화할 수 있다.

Claims (6)

  1. 별도로 독립되는 제 1 가스 분산부와 제 2 가스 분산부를 통하여 각각 실리콘을 함유하는 제 1 공정가스와 상기 제 1 공정가스와 반응하는 제 2 공정가스를 공정챔버 내부로 공급하는 단계와;
    상기 제 1 공정가스 및 상기 제 2 공정가스를 활성화시켜 상기 공정 챔버 내부에 설치된 서셉터 상에 안착된 기판 상에 증착시키는 단계와;
    상기 제 2 가스 분산부를 통하여 세정 가스를 상기 공정 챔버 내부로 공급하는 단계와;
    상기 세정 가스를 활성화시켜 상기 기판 상에 증착되지 않은 상기 제 1 공정가스 및 제 2 공정가스와 반응시켜 상기 공정 챔버 내부로부터 제거하는 단계를
    포함하는 화학 기상 증착 장치의 세정 방법
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 공정가스는 SiH4, SiF4, Si2H6중에서 선택되는
    화학 기상 증착 장치의 세정 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 공정가스는 산소(O2), 아르곤(Ar), 헬륨(He) 또는 이들 혼합물에서 선택되는
    화학 기상 증착 장치의 세정 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 세정가스는 플루오르를 함유하는 것을 특징으로 하는
    화학 기상 증착 장치의 세정 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 가스 분산부는 공정챔버 상단의 중앙 및 상기 서셉터 주변 상단부에 형성되고,
    상기 제 2 가스 분산부는 상기 공정챔버의 측벽 주위에 대향적으로 다수 설치되는 것을 특징으로 하는
    화학 기상 증착 장치의 세정 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 공정가스, 제 2 공정가스 및 상기 세정가스는 공정 챔버 내에 공급된 뒤에 고주파 전원에 의하여 활성화되는 것을 특징으로 하는 화학 기상 증착 장치의 세정 방법.
KR1020030040339A 2003-06-20 2003-06-20 화학 기상 증착 장치의 세정 방법 KR20040110860A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030040339A KR20040110860A (ko) 2003-06-20 2003-06-20 화학 기상 증착 장치의 세정 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030040339A KR20040110860A (ko) 2003-06-20 2003-06-20 화학 기상 증착 장치의 세정 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040110860A true KR20040110860A (ko) 2004-12-31

Family

ID=37383196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030040339A KR20040110860A (ko) 2003-06-20 2003-06-20 화학 기상 증착 장치의 세정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20040110860A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101133285B1 (ko) * 2009-03-25 2012-04-06 엘아이지에이디피 주식회사 화학기상증착장치
KR101313707B1 (ko) * 2006-12-29 2013-10-01 주성엔지니어링(주) 반도체 제조장치의 가스분사수단

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313707B1 (ko) * 2006-12-29 2013-10-01 주성엔지니어링(주) 반도체 제조장치의 가스분사수단
KR101133285B1 (ko) * 2009-03-25 2012-04-06 엘아이지에이디피 주식회사 화학기상증착장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7709063B2 (en) Remote plasma apparatus for processing substrate with two types of gases
JP4590071B2 (ja) 基板表面上に誘電体層を形成するための方法及び装置
US5015330A (en) Film forming method and film forming device
CN101463473B (zh) 用于等离子体化学气相沉积反应器的喷淋板电极
US8097120B2 (en) Process tuning gas injection from the substrate edge
US6843858B2 (en) Method of cleaning a semiconductor processing chamber
US20100190341A1 (en) Apparatus, method for depositing thin film on wafer and method for gap-filling trench using the same
US20080121177A1 (en) Dual top gas feed through distributor for high density plasma chamber
US20040115898A1 (en) Deposition process for high aspect ratio trenches
US8821641B2 (en) Nozzle unit, and apparatus and method for treating substrate with the same
US20090017635A1 (en) Apparatus and method for processing a substrate edge region
US9508546B2 (en) Method of manufacturing semiconductor device
US20070221129A1 (en) Apparatus for depositing atomic layer using gas separation type showerhead
EP2080817B1 (en) Method and apparatus for chamber cleaning by in-situ plasma excitation
KR100564168B1 (ko) 플라즈마 처리 장치 및 플라즈마 처리 방법
CN111326443A (zh) 用于制造半导体器件的设备
KR100791677B1 (ko) 반도체 소자 제조를 위한 고밀도 플라즈마 화학기상증착장치
KR20040110860A (ko) 화학 기상 증착 장치의 세정 방법
US20060112877A1 (en) Nozzle and plasma apparatus incorporating the nozzle
KR101063752B1 (ko) 화학기상 증착 장치의 샤워 헤드
JP4126229B2 (ja) プラズマ生成装置及び方法
KR200454189Y1 (ko) 화학기상 증착 장치
US6524430B1 (en) Apparatus for fabricating a semiconductor device
KR102076512B1 (ko) 기판 처리 방법
US20220298636A1 (en) Methods and apparatus for processing a substrate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application