KR20050111202A - 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20050111202A
KR20050111202A KR1020040036416A KR20040036416A KR20050111202A KR 20050111202 A KR20050111202 A KR 20050111202A KR 1020040036416 A KR1020040036416 A KR 1020040036416A KR 20040036416 A KR20040036416 A KR 20040036416A KR 20050111202 A KR20050111202 A KR 20050111202A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
remote plasma
gas
substrate
generating tube
process chamber
Prior art date
Application number
KR1020040036416A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100580584B1 (ko
Inventor
박재영
이승진
김영민
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020040036416A priority Critical patent/KR100580584B1/ko
Priority to US11/080,521 priority patent/US20050257890A1/en
Priority to TW094109068A priority patent/TW200539239A/zh
Priority to DE102005015829A priority patent/DE102005015829A1/de
Priority to JP2005123278A priority patent/JP2005340787A/ja
Priority to CNA2005100740083A priority patent/CN1716526A/zh
Publication of KR20050111202A publication Critical patent/KR20050111202A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100580584B1 publication Critical patent/KR100580584B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
    • H01J37/32853—Hygiene
    • H01J37/32862—In situ cleaning of vessels and/or internal parts
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32192—Microwave generated discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431—Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244—Gas supply means
    • H01J37/32449—Gas control, e.g. control of the gas flow
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67069—Apparatus for fluid treatment for etching for drying etching

Abstract

리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 기판을 처리하는 방법 및 장치에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내측 표면에 형성된 이물질층은 세정 플라즈마에 의해 제거될 수 있다. 상기 이물질층은 상기 기판을 처리하기 위해 사용되는 리모트 플라즈마와 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 부위와의 반응에 의해 형성된다. 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급된 세정 가스는 마이크로파 에너지에 의해 세정 플라즈마로 여기되며, 상기 이물질층은 상기 세정 플라즈마의 스퍼터링 작용에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면으로부터 박리된 이물질들에 의한 기판의 오염이 억제될 수 있다.

Description

리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를 이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{Method for cleaning a surface of a remote plasma generating tube and method and apparatus for processing a substrate using the same}
본 발명은 반도체 기판을 처리하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 반도체 기판을 처리하는데 사용되는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면을 세정하는 방법과 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 반도체 기판을 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 장치는 반도체 기판으로 사용되는 실리콘웨이퍼 상에 전기적인 회로를 형성하는 팹(Fab) 공정과, 상기 팹 공정에서 형성된 반도체 장치들의 전기적인 특성을 검사하는 EDS(electrical die sorting)공정과, 상기 반도체 장치들을 각각 에폭시 수지로 봉지하고 개별화시키기 위한 패키지 조립 공정을 통해 제조된다.
최근, 양산되고 있는 256 메가 비트 디램(Mega bit DRAM) 및 기가 비트 디램(Giga bit DRAM)과 같은 반도체 장치는 다층 배선 구조로 이루어진다. 상기 다층 배선 구조에 대한 예들은 미합중국 특허 제6,255,151호(issued to Fukuda et al.) 및 미합중국 특허 제6,265,778호(issued to Tottori) 등에 개시되어 있다.
상기 다층 배선 구조는 상기 다층 배선 구조를 형성하는 각 층들을 순차적 적층하여 형성된다. 이때, 상기 각 층들의 적층 공정들의 수행에서는 반도체 기판이 대기 중에 노출되는 경우가 빈번하게 발생될 수 있다. 상기 반도체 기판이 대기중에 노출될 경우, 상기 반도체 기판 상에 존재하는 실리콘이 대기 중의 산소(O2)와 반응하여 자연 산화막을 형성하게 된다.
도 1은 자연 산화막(12)이 성장되어 있는 반도체 기판(10)을 나타낸다. 반도체 기판(10)이 대기 중의 산소와 접촉할 경우, 반도체 기판(10)의 구성 물질인 실리콘과 산소의 반응에 의해 도시한 바와 같은 자연 산화막(12)이 성장한다. 이러한 자연 산화막(12)은 반도체 기판(10) 상에 수 Å 정도의 두께로 성장될 수 있다. 이러한 반도체 기판 상에 형성된 자연 산화막의 일 예는 미합중국 특허 제6,225,218호(issued to Yamazaki et al)에 개시되어 있다.
상기 자연 산화막(12)은 후속되는 적층 공정에 불량 요소로 작용할 뿐만 아니라, 반도체 장치의 동작 속도 및 신뢰성 등을 저하시키는 콘택 저항 등을 높이는 원인으로 작용한다.
도 2는 자연 산화막(22)이 성장되어 있는 반도체 기판(20)을 나타낸다. 즉, 절연층(24)의 패터닝에 의해 형성된 콘택홀(26)의 바닥부의 실리콘이 대기중의 산소와 반응하여 자연 산화막(22)이 성장되어 있다. 이러한 자연 산화막(22)은 콘택 저항을 높이는 원인으로 작용하기 때문에 상기 자연 산화막(22)을 제거하는 것이 바람직하다. 상기 자연 산화막을 제거하는 공정에 대한 예들은 미합중국 특허 제5,328,558(issued to Kawamura), 미합중국 특허 제6,015,724호(issued to Yamazaki) 및 미합중국 특허출원공개 제2003/60030호 등에 개시되어 있다.
상기 미합중국 특허 제6,015,724호에 개시된 바에 의하면, 습식 식각으로 상기 자연 산화막을 식각한다. 그러나, 종횡비(aspect ratio)가 큰 콘택홀을 갖는 구조에서는 상기 습식 식각에 의한 상기 자연 산화막의 식각이 용이하지 않다. 그리고, 상기 습식 식각은 케미컬을 사용하기 때문에 반도체 기판 상에 적층되어 있는 다른 구조물에도 영향을 끼친다.
상기 미합중국 특허 제5,328,558호 및 미합중국 특허출원공개 제2003/60030호에 개시된 바에 의하면, 건식 식각으로 상기 자연 산화막을 식각한다. 즉, 식각 가스를 사용하여 상기 자연 산화막을 식각하게 때문에 상기 종횡비가 큰 콘택홀을 갖는 구조에서도 상기 자연 산화막을 용이하게 식각할 수 있다. 또한, 상기 식각 가스는 상기 습식 식각에서 사용하는 케미컬보다 상기 반도체 기판 상에 적층되어 있는 구조물에 적은 영향을 끼친다.
상기 식각 가스로는 NHxFy 가스가 사용될 수 있으며, 상기 NHxFy는 수소 라디칼과 NF3 가스의 반응에 의해 형성될 수 있다. 상기 수소 라디칼은 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생기에 의해 형성될 수 있으며, 상기 수소 라디칼을 형성하기 위한 반응 가스로는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)가 사용될 수 있다.
상기 리모트 플라즈마 발생기는 상기 반응 가스가 공급되는 리모트 플라즈마 발생 튜브와 상기 반응 가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위한 에너지를 공급하는 에너지 소스를 포함한다. 상기 에너지 소스로는 2.45GHz의 주파수를 갖는 마이크로파 에너지를 공급하는 마이크로파 파워 소스가 사용될 수 있다. 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급된 반응 가스는 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브를 통해 전달된 마이크로파 에너지에 의해 플라즈마 상태로 여기된다.
그러나, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내측 표면에는 여기된 리모트 플라즈마에 의해 이물질층이 형성되며, 시간이 경과됨에 따라 상기 이물질층은 리모트 플라즈마 발생 튜브로부터 박리되며, 박리된 이물질들은 공정 챔버에 위치된 반도체 기판을 오염시킨다. 상기 반도체 기판의 오염에 의해 반도체 장치의 생산성, 동작 성능 및 신뢰도가 저하된다.
따라서, 상기와 같이 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내측 표면에 형성된 이물질의 제거를 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법이 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1목적은 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내측 표면에 형성된 이물질을 제거하기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제2목적은 상술한 바와 같은 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법을 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 제3목적은 상술한 바와 같은 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법을 수행하는데 특히 적합한 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 본 발명의 제1목적은 리모트 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 공정 챔버와 연결되어 상기 리모트 플라즈마를 발생시키기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계와, 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계와, 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 세정 가스로는 질소(N2) 가스, 아르곤(Ar) 가스 등과 같은 불활성 가스가 사용될 수 있으며, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 상에 형성된 이물질은 상기 세정 플라즈마의 스퍼터링 작용에 의해 효과적으로 제거될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 제2목적은 ⅰ) 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성하는 단계와, ⅱ) 상기 리모트 플라즈마를 상기 공정 챔버로 도입하여 상기 공정 챔버 내에 위치된 상기 기판을 처리하는 단계와, ⅲ) 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계와, ⅳ) 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계와, ⅴ) 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 제2목적은 ⅰ) 리모트 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 공정 챔버와 연결되어 상기 리모트 플라즈마를 발생시키기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계와, ⅱ) 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계와, ⅲ) 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계와, ⅳ) 상기 공정 챔버로 상기 기판을 로딩하는 단계와, ⅴ) 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 반응 가스를 공급하는 단계와, ⅵ) 상기 반응 가스를 상기 리모트 플라즈마로 형성하는 단계와, ⅶ) 상기 리모트 플라즈마를 상기 공정 챔버로 도입하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정을 위한 단계들은 상기 기판을 처리하기 위한 단계들을 수행하기 전 또는 후에 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 공정 챔버로부터 처리된 기판을 언로딩하고 처리되기 위한 후속 기판을 공정 챔버로 로딩하는 동안에 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정을 위한 단계들을 수행할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 제2목적은 상기 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 제1반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성하는 단계와, 상기 리모트 플라즈마 및 제2반응 가스를 상기 공정 챔버로 도입하는 단계와, 상기 리모트 플라즈마 및 상기 제2반응 가스를 반응시켜 제3반응 가스를 형성하는 단계와, 상기 제3반응 가스와 상기 공정 챔버 내에 위치된 기판 상에 형성된 물질층을 반응시켜 반응 부산물층을 형성하는 단계와, 상기 반응 부산물층을 기화시키는 단계와, 상기 기화된 반응 부산물층을 상기 공정 챔버로부터 배출하는 단계와, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계와, 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계와, 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 본 발명의 제3목적은 처리하기 위한 기판을 수용하기 위한 공정 챔버와, 상기 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브와, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급된 가스들을 플라즈마 상태로 여기시키기 위해 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 에너지를 인가하기 위한 에너지 소스와, 상기 기판을 처리하기 위한 리모트 플라즈마를 형성하기 위해 반응 가스를 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급하기 위한 반응 가스 공급부와, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 상에 형성된 이물질을 제거하기 위한 세정 플라즈마를 형성하기 위해 세정 가스를 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급하기 위한 세정 가스 공급부를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 장치에 의해 달성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내측 표면 상에 형성된 이물질은 세정 플라즈마에 의해 효과적으로 제거될 수 있으며, 상기 이물질을 제거하기 위한 단계들은 기판의 로딩 및 언로딩 동안에 수행되므로, 상기 기판 처리 장치의 쓰루풋을 저하시키지 않고도 반도체 기판의 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리모트 플라즈마 발생 튜브를 갖는 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 도시된 기판 처리 장치(100)는 다수의 반도체 기판을 처리하기 위한 배치식 공정 챔버(110)를 포함한다. 상기 공정 챔버(110)는 상기 반도체 기판들(30)을 처리하기 위한 공간을 제공하는 내측 챔버(112)와, 상기 내측 챔버(112)를 수용하는 외측 챔버(114)를 포함한다.
상기 공정 챔버(110)의 하부에는 로드록 챔버(116)가 배치되며, 상기 공정 챔버(110)와 로드록 챔버(116)는 플랜지(118)에 의해 서로 연결된다. 상기 로드록 챔버(116)는 상기 공정 챔버(110)에서 처리된 반도체 기판들(30)을 보관하며, 상기 공정 챔버(110)로 로딩되기 위한 반도체 기판들(30)을 대기 상태로 유지시키는 기능을 수행한다.
상기 공정 챔버(110)와 로드록 챔버(116)는 슬롯 밸브(120)에 의해 서로 격리되며, 상기 반도체 기판들(30)을 수납하기 위한 보트(122)는 상기 공정 챔버(110)와 로드록 챔버(116) 사이에서 이동 가능하도록 배치된다. 상기 보트(122)는 수직 구동력을 제공하는 제1구동부(124)에 의해 수직 방향으로 이동되며 상기 제1구동부(124)는 로드록 챔버(116)의 하부에 배치된다. 즉, 상기 제1구동부(124)는 상기 슬롯 밸브(120) 및 플랜지(118)를 통해 상기 처리되기 위한 다수의 반도체 기판들(30)을 공정 챔버(110)로 로딩하고, 처리된 반도체 기판들(30)을 로드록 챔버(116)로 언로딩시킨다. 또한, 상기 보트(122)를 회전시키기 위한 회전 구동력을 제공하는 제2구동부(126)는 외측 챔버(112)의 상부에 배치되며, 제1구동부(124)에 의해 내측 챔버(114)로 이동된 보트(122)를 파지하여 회전시킨다.
한편, 처리되기 위한 반도체 기판들(30) 및 처리된 반도체 기판들(30)은 로드록 챔버(116)의 일 측벽에 설치된 게이트 밸브(128)를 통해 상기 로드록 챔버(116)로 반입될 수 있으며 상기 로드록 챔버(116)로부터 반출될 수 있다.
상세히 도시되지는 않았으나, 외측 챔버(112)의 내측면에는 내측 챔버(114)를 가열하기 위한 다수의 할로겐 램프들(130)이 설치되며, 상기 할로겐 램프들(130)에 의해 발생된 열 에너지는 내측 챔버(114)를 통해 반도체 기판들(30)로 전달된다. 상기 내측 챔버(114) 및 외측 챔버(112)는 열전도성이 우수한 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 이루어질 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 내측 챔버(114)의 외주면에는 반도체 기판들(30)의 온도를 조절하기 위한 냉각제가 공급되는 제1냉각 코일(미도시)이 배치될 수 있으며, 또한 상기 내측 챔버(114)와 외측 챔버(112) 사이의 공간으로 냉각 가스를 공급하기 위한 냉각 가스 공급 라인(미도시)이 상기 외측 챔버(112)를 통해 상기 사이 공간으로 연장되어 설치될 수 있다.
상기 반도체 기판들(30)을 처리하는 동안 발생된 반응 부산물들은 상기 내측 챔버(114)와 연결된 진공 유닛(132)을 통해 배출될 수 있다. 상기 진공 유닛(132)은 상기 내측 챔버(114)의 내부 압력을 조절하며, 상기 반응 부산물들을 배출시킨다. 또한, 상기 진공 유닛(132)은 상기 내측 챔버(114)와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 내측 표면을 세정하는 동안 상기 내측 표면으로부터 제거된 이물질들을 공정 챔버(110)를 통해 배출시키는 기능을 더 수행한다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)는 상기 내측 챔버(114)의 측벽 내면에 배치된 분산 플레이트(136, dispersion plate)와 연결되며, 상기 분산 플레이트(136)는 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 내부에서 발생된 리모트 플라즈마를 상기 내측 챔버(114) 내부로 균일하게 공급하기 위한 다수의 슬릿들을 갖는다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)는 연결 부재(138)를 통해 상기 분산 플레이트(136)와 연결되며, 제1반응 가스를 공급하기 위한 제1반응 가스 공급부(140) 및 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 내측 표면의 세정에 사용되는 세정 가스를 공급하기 위한 세정 가스 공급부(142)와 연결된다. 상기 제1반응 가스로는 수소(H2) 가스 또는 암모니아(NH3) 가스가 사용될 수 있으며, 상기 세정 가스로는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스가 사용될 수 있다.
상기 제1반응 가스 공급부(140)는 제1질량 유량 제어기(140a, mass flow controller; MFC) 및 제1스위칭 밸브(140b)를 통해 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)와 연결된다. 한편, NF3 가스와 같은 제2반응 가스를 상기 내측 챔버(114)로 공급하기 위한 제2반응 가스 공급부(144)는 제2질량 유량 제어기(144a)와 제2스위칭 밸브(144b)를 통해 내측 챔버(114)와 연결된다. 도시된 바에 의하면, 상기 제2반응 가스 공급부(144)는 상기 내측 챔버(114)와 직접 연결되어 있으나, 상기 제2반응 가스 공급부(144)는 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)와 연결될 수도 있다. 즉, 제2반응 가스는 제1반응 가스와 함께 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)를 통해 내측 챔버(114)로 공급될 수도 있다.
상기 세정 가스 공급부(142)는 제3질량 유량 제어기(142a)와 제3스위칭 밸브(142b)를 통해 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)와 연결된다.
상기 제1반응 가스 및 세정 가스를 플라즈마 상태로 형성하기 위한 마이크로파 에너지는 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)와 연결된 도파관(146)을 통해 전달되며, 상기 도파관(146)은 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 배치된다. 상기 도파관(146)은 마이크로파 에너지를 발생시키기 위한 에너지 소스(148)와 연결되어 있다. 상기 에너지 소스(148)로는 마이크로파 에너지를 발생시키기 위한 마이크로파 파워 소스가 사용될 수 있으며, 상기 마이크로파 파워 소스는 2.45GHz의 주파수를 갖는 마이크로파를 발생시키기 위한 발진기(미도시)와, 상기 발진기에 의해 발진된 마이크로파를 증폭시키기 위한 증폭기(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)는 석영(SiO2)으로 이루어지며, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 온도를 조절하기 위한 제2냉각 코일(미도시)이 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 외주면에 감겨져 있다.
상기 보트(122)에 수납된 반도체 기판들(30)이 공정 챔버(110)로 로딩되면, 제1반응 가스 공급부(140)로부터 제1반응 가스가 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로 공급되며, 제1반응 가스는 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)를 통해 전달된 마이크로파 에너지에 의해 플라즈마 상태로 여기된다. 수소 라디칼을 포함하는 리모트 플라즈마는 분산 플레이트(136)를 통해 공정 챔버(110)로 공급되며, 제2반응 가스 공급부(144)로부터 공급된 제2반응 가스와 반응하여 제3반응 가스를 형성한다.
상기 제3반응 가스는 반도체 기판(30) 상에 형성된 자연 산화막과 반응하여 상기 반도체 기판(30) 상에 규불화물과 같은 반응 부산물층을 형성한다. 상기 반응 부산물층은 할로겐 램프(130)로부터 전달된 열 에너지에 의해 기화되며, 기화된 반응 부산물들은 진공 유닛(132)에 의해 공정 챔버(110)로부터 배출된다. 이때, 상기 제2구동부(126)는 제3반응 가스를 이용하는 반도체 기판(30)의 처리 공정을 수행하는 동안, 상기 반도체 기판들(30)이 수납된 보트(122)를 일정 속도로 회전시킨다. 따라서, 제3반응 가스가 반도체 기판들(30) 상으로 균일하게 공급되며, 할로겐 램프(130)로부터 발생된 열 에너지가 상기 반도체 기판들(30)로 균일하게 전달될 수 있다. 또한, 반도체 기판들(30)을 균일하게 냉각시킬 수 있다.
상기와 같이 처리된 반도체 기판들(30)은 보트(122)의 하강에 의해 공정 챔버(110)로부터 로드록 챔버(116)로 언로딩되며, 언로딩된 처리된 기판들(30)은 로드록 챔버(116)의 게이트 밸브(128)를 통해 반출된다. 이어서, 후속하는 처리되기 위한 반도체 기판들(30)이 게이트 밸브(128)를 통해 로드록 챔버(116)로 반입되며, 보트(122)의 상승에 의해 공정 챔버(110)로 로딩된다. 이때, 상기 처리된 반도체 기판들(30)의 언로딩과 후속하는 처리되기 위한 반도체 기판들(30)의 로딩 사이에 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면 세정 공정이 진행될 수 있다. 이때, 처리된 반도체 기판들(30)이 언로딩되는 동안 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면 세정 공정이 진행되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면 세정 공정 및 이를 포함하는 기판 처리 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리모트 플라즈마 발생 튜브를 갖는 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 도시된 기판 처리 장치(200)는 반도체 기판(30)에 대한 처리 공정을 수행하기 위한 매엽식 공정 챔버(210)를 포함한다. 상기 공정 챔버(210) 내에는 반도체 기판(30)을 지지하기 위한 척(212)이 배치되며, 상기 공정 챔버(210)의 천장에는 연결 부재(214)를 통해 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)가 연결된다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)에 마이크로파 에너지를 인가하기 위한 에너지 소스(218)는 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)에 실질적으로 수직하도록 배치된 도파관(220)과 연결되어 있으며, 세정 가스 공급부(222)와 제1반응 가스 공급부(224)가 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)와 연결된다. 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)는 상기 마이크로파 에너지를 투과시킬 수 있는 석영(SiO2)으로 이루어진다.
세정 가스는 세정 가스 공급부(222)로부터 제1스위칭 밸브(222a) 및 제1질량 유량 제어기(222b)를 통해 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)로 공급되며, 제1반응 가스는 제1반응 가스 공급부(224)로부터 제2스위칭 밸브(224a) 및 제2질량 유량 제어기(224b)를 통해 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)로 공급된다.
반도체 기판(30) 상에 형성된 자연 산화막을 제거하기 위한 제1반응 가스로는 수소(H2) 가스 또는 암모니아(NH3) 가스가 사용될 수 있으며, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)의 내측 표면 상에 형성된 이물질을 제거하기 위한 세정 가스로는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스가 사용될 수 있다.
제1반응 가스는 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)의 내부에서 수소 라디칼을 포함하는 리모트 플라즈마로 여기되며, 상기 리모트 플라즈마는 연결 부재(214)를 통해 공정 챔버(210)로 도입된다.
한편, NF3 가스와 같은 제2반응 가스를 공급하기 위한 제2반응 가스 공급부(226)는 상기 제2반응 가스를 공정 챔버(210)로 공급하기 위해 상기 공정 챔버(210)의 천장에 연결된다. 상기 제2반응 가스는 제2반응 가스 공급부(226)로부터 제3스위칭 밸브(226a) 및 제3질량 유량 제어기(226b)를 통해 공정 챔버(210)로 공급된다. 이때, 상기 제2반응 가스 공급부(226)는 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)와 연결될 수도 있다. 즉, 상기 제2반응 가스는 제1반응 가스와 함께 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)를 통해 상기 공정 챔버(210)로 공급될 수도 있다.
상기 공정 챔버(210)의 내부 공간은 반도체 기판(30)을 처리하기 위한 처리 공간(210a)과, 상기 리모트 플라즈마와 상기 제2반응 가스를 혼합하기 위한 혼합 공간(210b)으로 구분될 수 있다. 상기 처리 공간(210a)과 혼합 공간(210b)은 분산 플레이트(228)에 의해 격리될 수 있으며, 상기 분산 플레이트(228)에는 상기 리모트 플라즈마의 수소 라디칼과 상기 제2반응 가스 사이의 반응에 의해 형성된 제3반응 가스를 상기 척(212)에 지지된 반도체 기판(30) 상으로 균일하게 공급하기 위한 다수의 슬릿들 또는 관통홀들이 형성되어 있다.
도시되지는 않았으나, 상기 반도체 기판(30) 주변의 온도를 상승시키기 위한 다수의 할로겐 램프들(미도시)이 공정 챔버(210)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 반도체 기판(30)의 온도를 상승시키기 위한 히터(미도시)가 상기 척(212)에 내장될 수도 있으며, 상기 기판 처리 장치(200)는 상기 분산 플레이트(228) 없이 구성될 수도 있다. 한편, 상기 척(212)의 내부에는 반도체 기판(30)의 온도를 조절하기 위한 냉각 가스 또는 냉각수가 공급되는 냉각 라인(230)이 형성될 수 있다.
상기 처리 공간(210a)으로 도입된 제3반응 가스와 반도체 기판(30) 상의 자연 산화막의 반응에 의해 형성된 반응 부산물층은 반도체 기판(30) 주변의 온도를 상승시킴으로써 기화되며, 기화된 반응 부산물들은 공정 챔버(210)와 연결된 진공 유닛(232)의 동작에 의해 공정 챔버(210)로부터 배출된다.
상기와 같은 기판 처리 공정을 수행하는 동안 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)의 내측면에 형성된 이물질층은 세정 플라즈마를 이용한 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)의 표면 세정 공정에 의해 제거될 수 있다. 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)의 표면 세정 공정 및 이를 포함하는 기판 처리 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
도 5는 도 3에 도시된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 갖는 기판 처리 장치를 이용하는 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하여 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 반도체 기판(30)을 공정 챔버(110)로 로딩한다(단계 S100). 상기 반도체 기판(30) 상에는 기 설정된 물질층이 형성되어 있으며, 상기 반도체 기판(30)과 상기 물질층 사이에는 실리콘을 포함하는 막 또는 상기 반도체 기판(30)의 표면을 노출시키는 콘택홀을 갖는 패턴이 형성되어 있을 수 있다. 상기 물질층의 예로는 자연 산화막을 들 수 있다. 상기 반도체 기판(30)은 보트(122)에 의해 공정 챔버(110)로 로딩될 수 있으며, 다수의 반도체 기판(30)이 공정 챔버(110)로 로딩될 수 있다. 한편, 상기 공정 챔버로는 낱장의 반도체 기판(30)을 처리하기 위한 매엽식 챔버(210, 도 4 참조)가 사용될 수도 있다.
상기 공정 챔버(110)와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로 제1반응 가스를 공급한다(단계 S102). 상기 제1반응 가스의 예로는 수소(H2) 가스 또는 암모니아(NH3) 가스를 들 수 있으며, 상기 제1반응 가스는 캐리어 가스에 의해 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로 도입될 수 있다. 상기 캐리어 가스로는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스가 사용될 수 있다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로 공급된 제1반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성한다(단계 S104). 상기 제1반응 가스를 플라즈마 상태로 여기시키기 위한 에너지로는 2.45GHz의 주파수를 갖는 약 2 내지 2.8kW 정도의 마이크로파 에너지가 사용되며, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)는 상기 마이크로파 에너지를 투과시킬 수 있는 석영(SiO2)으로 이루어진다.
상기 리모트 플라즈마를 공정 챔버(110)로 도입하고, 동시에 제2반응 가스를 공정 챔버(110)로 도입하여 상기 리모트 플라즈마에 포함된 수소 라디칼과 상기 제2반응 가스를 반응시켜 상기 자연 산화막을 제거하기 위한 식각 가스로써 작용하는 제3반응 가스를 형성한다(단계 S106). 상기 리모트 플라즈마는 연결 부재(138) 및 분산 플레이트(136)를 통해 공정 챔버(110)로 도입되며, 상기 제2반응 가스는 제2반응 가스 공급부(144)로부터 공정 챔버(110)로 도입된다. 상기 제2반응 가스는 불소 화합물을 포함하며, 바람직하게는 NF3 가스가 사용될 수 있다. 상기 제3반응 가스는 상기 수소 라디칼과 상기 NF3 가스 사이의 반응에 의해 형성된 NHxFy를 포함한다.
상술한 바에 의하면, 제2반응 가스는 공정 챔버(110)로 직접 공급되고 있으나, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)를 통해 공급 챔버로 공급될 수 있다. 즉, 상기 NF3 가스는 리모트 플라즈마 발생 튜브에서 여기된 후 공정 챔버(110)로 공급될 수도 있다.
상기 제3반응 가스와 상기 반도체 기판(30) 상의 자연 산화막을 반응시켜 상기 반도체 기판(30) 상에 규불화물과 같은 반응 부산물층을 형성한다(단계 S108). 상기 반응 부산물층을 형성하는 동안 상기 반도체 기판(30) 주변의 온도는 약 15 내지 30℃ 정도의 제1온도에서 유지되는 것이 바람직하다. 상기 반도체 기판(30) 주변의 온도 조절은 냉각제를 사용하여 수행될 수 있다. 상기 냉각제의 예로는 액화 질소, 이산화탄소 등이 있으며, 냉각수가 사용될 수도 있다.
한편, 상기 제3반응 가스를 이용하여 상기 반도체 기판(30) 상에 반응 부산물층을 형성하는 단계를 수행하는데 소요되는 시간은 상기 반도체 기판(30) 상에 형성된 자연 산화막의 두께에 따라 결정될 수 있다. 일반적으로, 상기 자연 산화막은 수 Å 정도의 두께를 가지므로 상기 반응 부산물층을 형성하는 단계를 수행하는 시간은 약 20 내지 40초 정도가 바람직하다.
상기 반도체 기판(30) 주변의 온도를 약 100 내지 200℃ 정도의 제2온도로 급속 상승시킨다(단계 S110). 상기 반도체 기판(30) 주변의 온도는 할로겐 램프들(130)로부터 전달된 열 에너지에 의해 상승되며, 상기 반도체 기판(30) 주변의 온도를 상승시키는 동안, 상기 반도체 기판(30) 상에 형성된 반응 부산물층의 일부가 제거될 수 있다. 상기 반도체 기판(30) 주변의 온도 상승 속도는 분당 약 35 내지 92.5℃ 정도인 것이 바람직하며, 상기 제1온도로부터 상기 제2온도까지 상승하는데 소요 시간은 약 5분 이내, 예를 들면 약 2분 정도인 것이 바람직하다. 한편, 기화된 반응 부산물의 일부는 공정 챔버(110)와 연결된 진공 유닛(132)에 의해 공정 챔버(110)로부터 배출된다.
상기 반도체 기판(30) 주변의 온도를 상기 제2온도에서 유지시켜 상기 반응 부산물층을 상기 반도체 기판(30)으로부터 기화시킨다(단계 S112). 상기 반응 부산물층을 기화시키는데 소요 시간은 약 150 내지 210초 정도이며, 바람직하게는 약 3분 정도이다.
상기 반도체 기판(30) 주변의 온도를 상기 제2온도로부터 상기 제1온도로 급속 하강시킨다(단계 S114). 상기 반도체 기판(30) 주변의 온도 하강 속도는 약 14 내지 37℃ 정도인 것이 바람직하며, 소요 시간은 약 5분 정도인 것이 바람직하다. 상기 온도 하강에 사용되는 냉각제의 예로는 액화 질소, 이산화탄소 및 이들의 혼합물이 있으며, 냉각수가 사용될 수도 있다.
한편, 상술한 바와 같은 반도체 기판(30) 상에 형성된 자연 산화막을 제거하기 위한 단계들을 수행하는 동안 공정 효율을 향상시키기 위해 반도체 기판(30)을 회전시키는 것이 바람직하다. 즉, 반도체 기판(30)을 회전시킴으로써 제3반응 가스가 반도체 기판(30) 상으로 균일하게 제공될 수 있으며, 또한 열 전달 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 공정 챔버(110)로부터 처리된 반도체 기판(30)을 언로딩한다(단계 S116). 상기 공정 챔버(110)의 하부에 연결된 로드록 챔버(116)로 처리된 다수의 반도체 기판들(30)을 수납한 보트(122)가 하강함으로써 반도체 기판(30)의 언로딩이 수행될 수 있으며, 로드록 챔버(116)로 이동된 처리된 다수의 반도체 기판들(30)은 로드록 챔버(116)의 게이트 밸브(128)를 통해 로드록 챔버(116)로부터 반출된다. 한편, 도 4에 도시된 매엽식 기판 처리 장치(200)를 사용하는 경우, 이송 로봇(미도시)에 의해 매엽식 공정 챔버(210)의 일 측벽에 설치된 게이트 밸브(미도시)를 통해 상기 매엽식 공정 챔버(210)로부터 반출될 수 있다.
한편, 제1반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성하기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 내측 표면 부위에는 상기 리모트 플라즈마에 의해 이물질이 형성된다.
구체적으로, 상기 제1반응 가스로 암모니아(NH3) 가스가 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로 공급되는 경우, 마이크로파 에너지에 의해 여기된 리모트 플라즈마에 포함된 질소 활성종(activated species N*)에 의해 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면 부위에 SiON과 같은 질화물층이 형성된다. 상기 질화물층은 시간이 경과됨에 따라 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로부터 박리되며, 박리된 질화물은 반도체 기판(30)을 오염시킬 수 있다.
상기 제1반응 가스로 수소(H2) 가스가 사용되는 경우, 수소 플라즈마에 의해 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)가 부식될 수 있으며, 이로 인해 발생된 SiO, OH 등과 같은 이물질에 의해 반도체 기판(30)이 오염될 수 있다.
도 6은 배치식 공정 챔버를 이용하는 기판 처리 공정에서 상기 암모니아(NH3) 가스를 제1반응 가스로 사용하는 경우 기판 처리량에 따라 반도체 기판 상에서 검출된 파티클들의 수량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 반도체 기판 상에 발생된 파티클들의 분포를 나타내는 평면도이고, 도 8 및 도 9는 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM)에 의해 검출된 파티클을 나타내는 현미경사진들이다. 도 10은 반도체 기판 상에 형성된 파티클에 대한 오저 전자분광법(Auger Electron Spectroscopy; AES)을 이용한 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
상기 배치식 공정 챔버(110)를 이용하는 기판 처리 공정에서 상기 보트(122)에는 100매의 반도체 기판(30)이 적재되었으며, 제1반응 가스로는 암모니아(NH3) 가스가 사용되었고, 제2반응 가스로는 NF3 가스가 사용되었다. 상기 제3반응 가스를 이용하여 반도체 기판(30) 상에 반응 부산물층을 형성하는 단계는 약 30초 정도 수행되었으며, 상기 공정 챔버(110)의 내부 온도는 약 20℃ 정도로 유지되었다.
이어서, 상기 공정 챔버(110)의 온도를 약 150℃ 정도로 급속 상승시켰으며, 상기 공정 챔버(110)의 온도를 상기 150℃의 온도에서 유지시켜 상기 반응 부산물층을 기화시켰다. 이때, 공정 챔버(110)의 온도 상승 속도는 65℃/min 이었으며, 상기 온도 상승 단계와 온도 유지 단계는 약 180초 동안 수행되었다.
그 다음, 상기 공정 챔버(110)의 온도를 상기 150℃에서 약 20℃ 정도로 하강시켰다. 이때, 온도 하강 단계는 약 300초 이내에 수행되었으며, 온도 하강 속도는 약 26℃/min 정도였다. 상기와 같이 처리된 반도체 기판들(30)은 로드록 챔버(116)로 언로딩되고, 로드록 챔버(116)의 게이트 밸브(128)를 통해 반출된다.
도 6을 참조하면, 약 50번째 배치의 기판들을 처리한 이후 파티클을 발생량이 현저히 증가되고 있으며, 약 100번째 배치의 기판들을 처리한 이후 파티클의 발생량은 급격하게 증가되고 있다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 상기 파티클들(32)은 반도체 기판(30) 상에 전체적으로 분포되며, 실리콘 산질화물(SiON)로 이루어진다는 것을 알 수 있다. 즉, 실리콘 기판에 대한 분석 결과(40)와 파티클에 대한 분석 결과(42)를 비교하면, 상기 파티클(32)이 질소와 산소를 포함하고 있으며, 이는 상기 파티클(32)이 석영(SiO2)으로 이루어진 리모트 플라즈마 발생 튜브 상에 형성된 질화층의 박리에 의해 발생된다는 것을 의미한다.
다시 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면을 세정하기 위하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로 세정 가스를 공급한다(단계 S118). 상기 세정 가스로는 불활성 가스가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 질소 가스 또는 아르곤 가스가 사용될 수 있다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)로 공급된 세정 가스를 2.45GHz의 주파수를 갖는 약 2 내지 2.8kW 정도의 마이크로파 에너지를 이용하여 세정 플라즈마로 형성한다(단계 S120).
상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 내측 표면에 형성된 이물질층을 제거한다(단계 S122). 상기 이물질층은 상기 세정 플라즈마에 의한 스퍼터링 작용에 의해 제거된다.
상기 세정 가스의 공급 유량은 1 내지 5SLM(Standard Liters per Minute)인 것이 바람직하며, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정을 위한 단계들은 약 30초 내지 5분 동안 수행되는 것이 바람직하다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 내측 표면으로부터 제거된 이물질들은 공정 챔버(110)와 연결된 진공 유닛(132)의 작동에 의해 상기 공정 챔버(110)를 통해 배출된다.
도 11은 세정 플라즈마를 이용한 리모트 플라즈마 발생 튜브의 세정 단계들을 수행한 이후의 파티클 발생량을 나타내는 그래프이다.
상기 세정 플라즈마를 이용하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 세정 공정은 6번째 배치의 기판들에 대한 처리 공정을 수행한 이후에 수행되었으며, 상기 세정 플라즈마로는 질소 플라즈마가 사용되었다.
도 11을 참조하면, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 세정 공정을 수행한 이후 파티클 발생량이 현저하게 감소되고 있음을 알 수 있다. 이때, 상기 기판 처리 공정은 도 4를 참조하여 기 설명된 배치식 공정 챔버(110)를 이용하는 기판 처리 방법과 동일하게 수행되었다.
상기와 같이 배치식 공정 챔버(110)를 사용하는 경우, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면 세정 단계들은 상기 공정 챔버(110)로부터 반도체 기판들(30)의 언로딩 및 후속하여 처리되기 위한 반도체 기판들(30)의 로딩 동안에 수행되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 이미 처리된 반도체 기판들(30)이 공정 챔버(110)로부터 언로딩되는 동안에 수행되는 것이다. 따라서, 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면 세정 공정을 수행하는데 별도의 시간이 요구되지 않으며, 이는 배치식 반도체 기판 처리 장치(100)의 쓰루풋을 저하시키지 않으면서 반도체 기판(30)의 오염을 방지할 수 있도록 한다.
상기 리모트 플라즈마 발생 튜브(134)의 표면 세정 공정은 한 배치의 반도체 기판들(30)에 대한 처리 공정을 수행하기 전 또는 수행한 후마다 매번 수행될 수도 있으며, 기 설정된 수량의 배치들에 대한 처리 공정을 연속적으로 수행한 후 수행될 수도 있다.
한편, 도 4에 도시된 매엽식 공정 챔버(210)를 사용하는 경우, 처리된 반도체 기판(30)을 공정 챔버(210)로부터 언로딩한 후, 상기 세정 플라즈마를 이용하는 리모트 플라즈마 발생 튜브(216)의 세정 공정을 수행할 수 있다. 또한, 한 매의 반도체 기판(30)에 대한 처리 공정을 수행하기 전 또는 후마다 매번 수행될 수도 있으며, 기 설정된 수량의 반도체 기판들(30)에 대한 처리 공정을 연속적으로 수행한 후 수행될 수도 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내측 표면에 형성된 이물질층은 세정 플라즈마에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 반도체 기판 상에 형성된 물질층의 식각 공정을 수행하는 동안 반도체 기판의 오염을 억제할 수 있으며, 반도체 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 배치식 기판 처리 장치의 경우, 반도체 기판들의 언로딩 및 로딩 동안에 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 공정을 수행하므로 상기 배치식 기판 처리 장치의 쓰루풋 저하없이 기판 처리 공정을 효율적으로 수행할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 반도체 기판 상에 형성되어 있는 자연 산화막을 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래의 콘택 구조를 갖는 반도체 기판 상에 형성되어 있는 자연 산화막을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리모트 플라즈마 발생 튜브를 갖는 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리모트 플라즈마 발생 튜브를 갖는 기판 처리 장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 갖는 기판 처리 장치를 이용하는 기판 처리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 배치식 공정 챔버를 이용하는 기판 처리 공정에서 상기 암모니아(NH3) 가스를 제1반응 가스로 사용하는 경우 기판 처리량에 따라 반도체 기판 상에서 검출된 파티클들의 수량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 반도체 기판 상에 발생된 파티클들의 분포를 나타내는 평면도이다.
도 8 및 도 9는 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM)에 의해 검출된 파티클을 나타내는 현미경사진들이다.
도 10은 반도체 기판 상에 형성된 파티클에 대한 오저 전자분광법(Auger Electron Spectroscopy; AES)을 이용한 분석 결과를 나타내는 그래프이다.
도 11은 세정 플라즈마를 이용한 리모트 플라즈마 발생 튜브의 세정 단계들을 수행한 이후의 파티클 발생량을 나타내는 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10, 20, 30 : 반도체 기판 100 : 기판 처리 장치
110 : 공정 챔버 112 : 외측 챔버
114 : 내측 챔버 116 : 로드록 챔버
118 : 플랜지 120 : 슬롯 밸브
122 : 보트 124 : 제1구동부
126 : 제2구동부 128 : 게이트 밸브
130 : 할로겐 램프 132 : 진공 유닛
134 : 리모트 플라즈마 발생 튜브 136 : 분산 플레이트
138 : 연결 부재 140 : 제1반응 가스 공급부
142 : 세정 가스 공급부 144 : 제2반응 가스 공급부
146 : 도파관 148 : 에너지 소스

Claims (50)

  1. 리모트 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 공정 챔버와 연결되어 상기 리모트 플라즈마를 발생시키기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;
    상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계; 및
    상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정 플라즈마는 상기 마이크로파 에너지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 세정 가스는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 세정 가스는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브는 석영(SiO2)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 이물질은 상기 기판을 처리하기 위한 반응 가스와 상기 석영 사이의 반응에 의해 형성된 부산물인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반응 가스는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
  8. ⅰ) 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성하는 단계;
    ⅱ) 상기 리모트 플라즈마를 상기 공정 챔버로 도입하여 상기 공정 챔버 내에 위치된 상기 기판을 처리하는 단계;
    ⅲ) 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;
    ⅳ) 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계; 및
    ⅴ) 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반응 가스는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브는 석영(SiO2)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 이물질은 상기 반응 가스와 상기 석영 사이의 반응에 의해 형성된 반응 부산물인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 이물질은 실리콘 산질화물(SiON)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마는 수소 라디칼을 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 기판을 처리하는 단계는 상기 기판 상에 형성된 물질층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 물질층은 상기 기판 상에 형성된 자연 산화막인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  16. 제14항에 있어서, 자연 산화막을 식각하는 단계는,
    상기 공정 챔버로 제2반응 가스를 공급하여 상기 수소 라디칼과 상기 제2반응 가스 사이의 반응에 의한 식각 가스를 형성하는 단계;
    상기 식각 가스와 상기 자연 산화막을 반응시켜 상기 기판 상에 반응 부산물층을 형성하는 단계; 및
    상기 식각 가스와 상기 자연 산화막의 반응에 의해 형성된 반응 부산물층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 식각 가스와 상기 자연 산화막을 반응시키는 단계는 15 내지 30℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 반응 부산물을 제거하는 단계는,
    상기 기판 주변의 온도를 100 내지 200℃로 상승시켜 상기 반응 부산물층을 기화시키는 단계; 및
    기화된 반응 부산물을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 제2반응 가스는 NF3를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  20. 제8항에 있어서, 상기 기판을 처리하는 단계는 다수매의 기판에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  21. 제8항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 및 세정 플라즈마는 마이크로파 에너지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  22. 제8항에 있어서, 상기 세정 가스는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  23. 제8항에 있어서, 상기 세정 가스의 공급 유량은 1 내지 5SLM(Standard Liters per Minute)인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  24. 제8항에 있어서, 상기 ⅲ) 내지 ⅴ) 단계들은 30초 내지 5분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  25. 제8항에 있어서, 상기 기판을 공정 챔버로 로딩하는 단계 및 처리된 기판을 언로딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 ⅲ) 내지 ⅴ) 단계들은 상기 처리된 기판의 언로딩 단계를 수행하는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  27. 제25항에 있어서, 상기 ⅲ) 내지 ⅴ) 단계들은 상기 처리된 기판을 언로딩하고 처리하기 위한 후속 기판을 상기 공정 챔버로 로딩하는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  28. 제8항에 있어서, 상기 ⅴ) 단계를 수행한 이후, 상기 ⅰ) 및 ⅱ) 단계를 반복적으로 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  29. ⅰ) 리모트 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 공정 챔버와 연결되어 상기 리모트 플라즈마를 발생시키기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;
    ⅱ) 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계;
    ⅲ) 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계;
    ⅳ) 상기 공정 챔버로 상기 기판을 로딩하는 단계;
    ⅴ) 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 반응 가스를 공급하는 단계;
    ⅵ) 상기 반응 가스를 상기 리모트 플라즈마로 형성하는 단계; 및
    ⅶ) 상기 리모트 플라즈마를 상기 공정 챔버로 도입하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 ⅳ) 내지 ⅶ) 단계는 다수매의 기판에 대하여 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 ⅰ) 단계 이전에 상기 공정 챔버 내에서 이미 처리된 기판들을 상기 공정 챔버로부터 언로딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 처리된 기판들을 언로딩하는 단계를 수행하는 동안 상기 ⅰ) 내지 ⅲ) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  32. 제29항에 있어서, 상기 ⅰ) 단계 이전에 상기 공정 챔버 내에서 이미 처리된 기판들을 상기 공정 챔버로부터 언로딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 처리된 기판들을 언로딩하는 단계와 상기 다수매의 기판을 로딩하는 단계를 수행하는 동안 상기 ⅰ) 내지 ⅲ) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  33. 제29항에 있어서, 상기 세정 플라즈마와 상기 리모트 플라즈마는 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브를 통해 전달된 마이크로파 에너지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  34. 제29항에 있어서, 상기 기판을 로딩하는 단계는 상기 공정 챔버로 이동가능하도록 배치되어 다수매의 기판을 적재하는 보트에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  35. 상기 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 제1반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성하는 단계;
    상기 리모트 플라즈마 및 제2반응 가스를 상기 공정 챔버로 도입하는 단계;
    상기 리모트 플라즈마 및 상기 제2반응 가스를 반응시켜 제3반응 가스를 형성하는 단계;
    상기 제3반응 가스와 상기 공정 챔버 내에 위치된 기판 상에 형성된 물질층을 반응시켜 반응 부산물층을 형성하는 단계;
    상기 반응 부산물층을 기화시키는 단계;
    상기 기화된 반응 부산물층을 상기 공정 챔버로부터 배출하는 단계;
    상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;
    상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계; 및
    상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  36. 제35항에 있어서, 상기 물질층은 상기 기판 상에 형성된 자연 산화막인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  37. 제35항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마는 수소 라디칼을 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  38. 제35항에 있어서, 상기 제2반응 가스는 NF3를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  39. 제35항에 있어서, 상기 반응 부산물층은 100 내지 200℃의 온도에서 기화되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  40. 제35항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브는 석영(SiO2)으로 이루어지며, 상기 반응 가스는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  41. 제35항에 있어서, 상기 세정 가스는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
  42. 처리하기 위한 기판을 수용하기 위한 공정 챔버;
    상기 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브;
    상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급된 가스들을 플라즈마 상태로 여기시키기 위해 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 에너지를 인가하기 위한 에너지 소스;
    상기 기판을 처리하기 위한 리모트 플라즈마를 형성하기 위해 반응 가스를 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급하기 위한 반응 가스 공급부; 및
    상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 상에 형성된 이물질을 제거하기 위한 세정 플라즈마를 형성하기 위해 세정 가스를 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급하기 위한 세정 가스 공급부를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 장치.
  43. 제42항에 있어서, 상기 에너지 소스는 마이크로파 에너지를 발생시키는 마이크로파 파워 소스인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  44. 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버로 제2반응 가스를 공급하기 위한 제2반응 가스 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  45. 제42항에 있어서, 상기 반응 가스를 상기 공정 챔버로 균일하게 공급하기 위한 다수의 슬릿들을 갖는 분산 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  46. 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버의 하부에 연결되며, 처리된 반도체 기판을 임시 저장하며 처리되기 위한 반도체 기판을 대기 상태로 유지시키는 로드록 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  47. 제46항에 있어서, 다수의 반도체 기판들을 수납하며, 상기 공정 챔버와 상기 로드록 챔버 사이에서 이동 가능하도록 배치되는 보트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  48. 제42항에 있어서, 상기 반도체 기판을 가열하기 위한 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  49. 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버 내에 배치되며, 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 척을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  50. 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버와 연결되며, 상기 기판들을 처리하는 동안 발생된 반응 부산물들과 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로부터 제거된 이물질들을 배출시키기 위한 진공 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
KR1020040036416A 2004-05-21 2004-05-21 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 KR100580584B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040036416A KR100580584B1 (ko) 2004-05-21 2004-05-21 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
US11/080,521 US20050257890A1 (en) 2004-05-21 2005-03-16 Method of cleaning an interior of a remote plasma generating tube and appartus and method for processing a substrate using the same
TW094109068A TW200539239A (en) 2004-05-21 2005-03-24 Method of cleaning an interior of a remote plasma generating tube and apparatus and method for processing a substrate using the same
DE102005015829A DE102005015829A1 (de) 2004-05-21 2005-04-06 Verfahren zum Reinigen des Inneren einer Fern-Plasmaerzeugungsröhre sowie Vorrichtung und Verfahren zum Verarbeiten eines Substrats unter Verwendung derselben
JP2005123278A JP2005340787A (ja) 2004-05-21 2005-04-21 リモートプラズマ発生チューブの表面洗浄方法と、リモートプラズマ発生チューブを用いる基板処理方法と、基板処理装置
CNA2005100740083A CN1716526A (zh) 2004-05-21 2005-05-20 清洗远程等离子体产生管的方法及处理衬底的设备和方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040036416A KR100580584B1 (ko) 2004-05-21 2004-05-21 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050111202A true KR20050111202A (ko) 2005-11-24
KR100580584B1 KR100580584B1 (ko) 2006-05-16

Family

ID=35374064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020040036416A KR100580584B1 (ko) 2004-05-21 2004-05-21 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20050257890A1 (ko)
JP (1) JP2005340787A (ko)
KR (1) KR100580584B1 (ko)
CN (1) CN1716526A (ko)
DE (1) DE102005015829A1 (ko)
TW (1) TW200539239A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130019541A (ko) * 2011-08-17 2013-02-27 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20180045977A (ko) * 2016-10-26 2018-05-08 에스케이하이닉스 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 자연 산화막 제거 방법
KR20200073153A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 반도체 장치의 제조 방법, 표면 처리 방법, 기판 처리 장치, 및 프로그램
KR102126208B1 (ko) * 2019-04-05 2020-06-24 김광석 포토마스크 세정조건에 따라 마스크 고정예열부와 포토마스크가 동시에 승하강되는 포토마스크 표면 이물질 세정용 플라즈마 장치
KR20220029070A (ko) * 2020-09-01 2022-03-08 주식회사 엔씨디 배치형 원자층 증착장치
KR20220129311A (ko) * 2021-03-16 2022-09-23 주식회사 엔씨디 배치형 원자층 증착장치

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100712529B1 (ko) * 2005-09-02 2007-04-30 삼성전자주식회사 플라즈마 어플리케이터의 인시츄 세정 방법 및 그 세정방법을 채용한 플라즈마 어플리케이터
JP4245012B2 (ja) 2006-07-13 2009-03-25 東京エレクトロン株式会社 処理装置及びこのクリーニング方法
US7700479B2 (en) * 2006-11-06 2010-04-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Cleaning processes in the formation of integrated circuit interconnect structures
US20090159104A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Judy Huang Method and apparatus for chamber cleaning by in-situ plasma excitation
KR101431197B1 (ko) * 2008-01-24 2014-09-17 삼성전자주식회사 원자층 증착설비 및 그의 원자층 증착방법
US8357435B2 (en) 2008-05-09 2013-01-22 Applied Materials, Inc. Flowable dielectric equipment and processes
US8911559B2 (en) * 2008-09-22 2014-12-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method to pre-heat and stabilize etching chamber condition and improve mean time between cleaning
US7968441B2 (en) * 2008-10-08 2011-06-28 Applied Materials, Inc. Dopant activation anneal to achieve less dopant diffusion (better USJ profile) and higher activation percentage
US7749917B1 (en) * 2008-12-31 2010-07-06 Applied Materials, Inc. Dry cleaning of silicon surface for solar cell applications
US8511281B2 (en) * 2009-07-10 2013-08-20 Tula Technology, Inc. Skip fire engine control
US8980382B2 (en) 2009-12-02 2015-03-17 Applied Materials, Inc. Oxygen-doping for non-carbon radical-component CVD films
US8741788B2 (en) 2009-08-06 2014-06-03 Applied Materials, Inc. Formation of silicon oxide using non-carbon flowable CVD processes
US7989365B2 (en) * 2009-08-18 2011-08-02 Applied Materials, Inc. Remote plasma source seasoning
JP2011096937A (ja) * 2009-10-30 2011-05-12 Ulvac Japan Ltd 真空励起管の洗浄方法及び真空処理装置
US8449942B2 (en) 2009-11-12 2013-05-28 Applied Materials, Inc. Methods of curing non-carbon flowable CVD films
CN102687252A (zh) 2009-12-30 2012-09-19 应用材料公司 以可变的氮/氢比所制造的自由基来生长介电薄膜的方法
US8329262B2 (en) 2010-01-05 2012-12-11 Applied Materials, Inc. Dielectric film formation using inert gas excitation
JP2013517616A (ja) 2010-01-06 2013-05-16 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 酸化物ライナを使用する流動可能な誘電体
WO2011109148A2 (en) 2010-03-05 2011-09-09 Applied Materials, Inc. Conformal layers by radical-component cvd
US9285168B2 (en) 2010-10-05 2016-03-15 Applied Materials, Inc. Module for ozone cure and post-cure moisture treatment
US8664127B2 (en) 2010-10-15 2014-03-04 Applied Materials, Inc. Two silicon-containing precursors for gapfill enhancing dielectric liner
US10283321B2 (en) 2011-01-18 2019-05-07 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing system and methods using capacitively coupled plasma
US8450191B2 (en) 2011-01-24 2013-05-28 Applied Materials, Inc. Polysilicon films by HDP-CVD
JP5703315B2 (ja) * 2011-02-08 2015-04-15 株式会社アルバック ラジカルエッチング方法
KR101893471B1 (ko) 2011-02-15 2018-08-30 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 멀티존 플라즈마 생성을 위한 방법 및 장치
US8716154B2 (en) 2011-03-04 2014-05-06 Applied Materials, Inc. Reduced pattern loading using silicon oxide multi-layers
US8445078B2 (en) 2011-04-20 2013-05-21 Applied Materials, Inc. Low temperature silicon oxide conversion
US8466073B2 (en) 2011-06-03 2013-06-18 Applied Materials, Inc. Capping layer for reduced outgassing
US10225919B2 (en) * 2011-06-30 2019-03-05 Aes Global Holdings, Pte. Ltd Projected plasma source
US9404178B2 (en) 2011-07-15 2016-08-02 Applied Materials, Inc. Surface treatment and deposition for reduced outgassing
US8617989B2 (en) 2011-09-26 2013-12-31 Applied Materials, Inc. Liner property improvement
US8551891B2 (en) 2011-10-04 2013-10-08 Applied Materials, Inc. Remote plasma burn-in
US8889566B2 (en) 2012-09-11 2014-11-18 Applied Materials, Inc. Low cost flowable dielectric films
US9132436B2 (en) 2012-09-21 2015-09-15 Applied Materials, Inc. Chemical control features in wafer process equipment
KR101402231B1 (ko) * 2012-10-17 2014-06-02 피에스케이 주식회사 기판 처리 방법
US9018108B2 (en) 2013-01-25 2015-04-28 Applied Materials, Inc. Low shrinkage dielectric films
US10256079B2 (en) * 2013-02-08 2019-04-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing systems having multiple plasma configurations
US9412581B2 (en) 2014-07-16 2016-08-09 Applied Materials, Inc. Low-K dielectric gapfill by flowable deposition
US10192717B2 (en) * 2014-07-21 2019-01-29 Applied Materials, Inc. Conditioning remote plasma source for enhanced performance having repeatable etch and deposition rates
US9355922B2 (en) 2014-10-14 2016-05-31 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning in plasma processing equipment
US9966240B2 (en) 2014-10-14 2018-05-08 Applied Materials, Inc. Systems and methods for internal surface conditioning assessment in plasma processing equipment
US11637002B2 (en) 2014-11-26 2023-04-25 Applied Materials, Inc. Methods and systems to enhance process uniformity
KR101720620B1 (ko) * 2015-04-21 2017-03-28 주식회사 유진테크 기판처리장치 및 챔버 세정방법
US9691645B2 (en) 2015-08-06 2017-06-27 Applied Materials, Inc. Bolted wafer chuck thermal management systems and methods for wafer processing systems
US9741593B2 (en) 2015-08-06 2017-08-22 Applied Materials, Inc. Thermal management systems and methods for wafer processing systems
US10504700B2 (en) 2015-08-27 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Plasma etching systems and methods with secondary plasma injection
CN105390363A (zh) * 2015-10-29 2016-03-09 上海华力微电子有限公司 一种高密度等离子体机台的管路装置
US10755903B2 (en) * 2016-01-15 2020-08-25 Applied Materials, Inc. RPS defect reduction by cyclic clean induced RPS cooling
JP6615009B2 (ja) * 2016-03-04 2019-12-04 東京エレクトロン株式会社 金属汚染防止方法及び金属汚染防止装置、並びにこれらを用いた基板処理方法及び基板処理装置
US10504754B2 (en) 2016-05-19 2019-12-10 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved semiconductor etching and component protection
US10629473B2 (en) 2016-09-09 2020-04-21 Applied Materials, Inc. Footing removal for nitride spacer
US10546729B2 (en) 2016-10-04 2020-01-28 Applied Materials, Inc. Dual-channel showerhead with improved profile
US10163696B2 (en) 2016-11-11 2018-12-25 Applied Materials, Inc. Selective cobalt removal for bottom up gapfill
US10026621B2 (en) 2016-11-14 2018-07-17 Applied Materials, Inc. SiN spacer profile patterning
US10431429B2 (en) 2017-02-03 2019-10-01 Applied Materials, Inc. Systems and methods for radial and azimuthal control of plasma uniformity
US10943834B2 (en) 2017-03-13 2021-03-09 Applied Materials, Inc. Replacement contact process
US11276559B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber for multiple precursor flow
US11276590B2 (en) 2017-05-17 2022-03-15 Applied Materials, Inc. Multi-zone semiconductor substrate supports
US10920320B2 (en) 2017-06-16 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors
US10727080B2 (en) 2017-07-07 2020-07-28 Applied Materials, Inc. Tantalum-containing material removal
US10297458B2 (en) 2017-08-07 2019-05-21 Applied Materials, Inc. Process window widening using coated parts in plasma etch processes
CN109868459B (zh) * 2017-12-05 2022-11-25 北京北方华创微电子装备有限公司 一种半导体设备
US10903054B2 (en) 2017-12-19 2021-01-26 Applied Materials, Inc. Multi-zone gas distribution systems and methods
US11328909B2 (en) 2017-12-22 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Chamber conditioning and removal processes
US10854426B2 (en) 2018-01-08 2020-12-01 Applied Materials, Inc. Metal recess for semiconductor structures
US10679870B2 (en) 2018-02-15 2020-06-09 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus
US10964512B2 (en) 2018-02-15 2021-03-30 Applied Materials, Inc. Semiconductor processing chamber multistage mixing apparatus and methods
TWI716818B (zh) 2018-02-28 2021-01-21 美商應用材料股份有限公司 形成氣隙的系統及方法
US10593560B2 (en) 2018-03-01 2020-03-17 Applied Materials, Inc. Magnetic induction plasma source for semiconductor processes and equipment
US10319600B1 (en) 2018-03-12 2019-06-11 Applied Materials, Inc. Thermal silicon etch
US10699879B2 (en) 2018-04-17 2020-06-30 Applied Materials, Inc. Two piece electrode assembly with gap for plasma control
US10886137B2 (en) 2018-04-30 2021-01-05 Applied Materials, Inc. Selective nitride removal
US10872778B2 (en) 2018-07-06 2020-12-22 Applied Materials, Inc. Systems and methods utilizing solid-phase etchants
US10755941B2 (en) 2018-07-06 2020-08-25 Applied Materials, Inc. Self-limiting selective etching systems and methods
US10672642B2 (en) 2018-07-24 2020-06-02 Applied Materials, Inc. Systems and methods for pedestal configuration
US11049755B2 (en) 2018-09-14 2021-06-29 Applied Materials, Inc. Semiconductor substrate supports with embedded RF shield
US10892198B2 (en) 2018-09-14 2021-01-12 Applied Materials, Inc. Systems and methods for improved performance in semiconductor processing
US11062887B2 (en) 2018-09-17 2021-07-13 Applied Materials, Inc. High temperature RF heater pedestals
US11417534B2 (en) 2018-09-21 2022-08-16 Applied Materials, Inc. Selective material removal
US11682560B2 (en) 2018-10-11 2023-06-20 Applied Materials, Inc. Systems and methods for hafnium-containing film removal
US11121002B2 (en) 2018-10-24 2021-09-14 Applied Materials, Inc. Systems and methods for etching metals and metal derivatives
US11437242B2 (en) 2018-11-27 2022-09-06 Applied Materials, Inc. Selective removal of silicon-containing materials
US11721527B2 (en) 2019-01-07 2023-08-08 Applied Materials, Inc. Processing chamber mixing systems
US10920319B2 (en) 2019-01-11 2021-02-16 Applied Materials, Inc. Ceramic showerheads with conductive electrodes
CN111868890B (zh) * 2019-02-27 2024-03-22 株式会社日立高新技术 等离子体处理方法以及等离子体处理装置
CN110841981A (zh) * 2019-11-28 2020-02-28 江苏锦泰新材料科技有限公司 一种金属制品除尘装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2670693B1 (fr) * 1990-12-20 1993-04-16 Dutartre Didier Procede pour nettoyer la surface d'un substrat par plasma.
US5268069A (en) * 1991-10-28 1993-12-07 International Business Machines Corporation Safe method for etching silicon dioxide
JP3084497B2 (ja) * 1992-03-25 2000-09-04 東京エレクトロン株式会社 ＳｉＯ２膜のエッチング方法
US6296735B1 (en) * 1993-05-03 2001-10-02 Unaxis Balzers Aktiengesellschaft Plasma treatment apparatus and method for operation same
JPH0786229A (ja) * 1993-06-24 1995-03-31 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 酸化シリコンのエッチング方法
JP3533583B2 (ja) * 1994-07-25 2004-05-31 富士通株式会社 水素プラズマダウンフロー装置の洗浄方法
US6015724A (en) * 1995-11-02 2000-01-18 Semiconductor Energy Laboratory Co. Manufacturing method of a semiconductor device
US6225218B1 (en) * 1995-12-20 2001-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and its manufacturing method
JPH09256161A (ja) * 1996-03-15 1997-09-30 Kao Corp Ｅｃｒマイクロ波プラズマｃｖｄ装置
US5873781A (en) * 1996-11-14 1999-02-23 Bally Gaming International, Inc. Gaming machine having truly random results
US6026762A (en) * 1997-04-23 2000-02-22 Applied Materials, Inc. Apparatus for improved remote microwave plasma source for use with substrate processing systems
US6274058B1 (en) * 1997-07-11 2001-08-14 Applied Materials, Inc. Remote plasma cleaning method for processing chambers
JP3697044B2 (ja) * 1997-12-19 2005-09-21 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置およびその製造方法
US6159333A (en) * 1998-10-08 2000-12-12 Applied Materials, Inc. Substrate processing system configurable for deposition or cleaning
JP2000117213A (ja) * 1998-10-13 2000-04-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマ洗浄方法及び装置
JP2001044281A (ja) * 1999-07-27 2001-02-16 Mitsubishi Electric Corp 多層配線構造の半導体装置
KR100767762B1 (ko) * 2000-01-18 2007-10-17 에이에스엠 저펜 가부시기가이샤 자가 세정을 위한 원격 플라즈마 소스를 구비한 cvd 반도체 공정장치
US6329297B1 (en) * 2000-04-21 2001-12-11 Applied Materials, Inc. Dilute remote plasma clean
US6758223B1 (en) * 2000-06-23 2004-07-06 Infineon Technologies Ag Plasma RIE polymer removal
JP4461627B2 (ja) * 2001-03-22 2010-05-12 パナソニック電工株式会社 アクチュエータ及びその製造方法
KR100431657B1 (ko) * 2001-09-25 2004-05-17 삼성전자주식회사 웨이퍼의 처리 방법 및 처리 장치, 그리고 웨이퍼의 식각방법 및 식각 장치
JP2003124196A (ja) * 2001-10-16 2003-04-25 Shibaura Mechatronics Corp アッシング装置のクリーニング方法、アッシング装置およびその制御方法
JP2003188149A (ja) * 2001-12-17 2003-07-04 Hitachi Kokusai Electric Inc 半導体装置の製造方法
US6843858B2 (en) * 2002-04-02 2005-01-18 Applied Materials, Inc. Method of cleaning a semiconductor processing chamber
JP2003347278A (ja) * 2002-05-23 2003-12-05 Hitachi Kokusai Electric Inc 基板処理装置、及び半導体装置の製造方法
JP2004146369A (ja) * 2002-09-20 2004-05-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 製造装置および発光装置の作製方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130019541A (ko) * 2011-08-17 2013-02-27 세메스 주식회사 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR20180045977A (ko) * 2016-10-26 2018-05-08 에스케이하이닉스 주식회사 플라즈마 처리 장치 및 이를 이용한 자연 산화막 제거 방법
KR20200073153A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 가부시키가이샤 코쿠사이 엘렉트릭 반도체 장치의 제조 방법, 표면 처리 방법, 기판 처리 장치, 및 프로그램
KR102126208B1 (ko) * 2019-04-05 2020-06-24 김광석 포토마스크 세정조건에 따라 마스크 고정예열부와 포토마스크가 동시에 승하강되는 포토마스크 표면 이물질 세정용 플라즈마 장치
KR20220029070A (ko) * 2020-09-01 2022-03-08 주식회사 엔씨디 배치형 원자층 증착장치
KR20220129311A (ko) * 2021-03-16 2022-09-23 주식회사 엔씨디 배치형 원자층 증착장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN1716526A (zh) 2006-01-04
KR100580584B1 (ko) 2006-05-16
US20050257890A1 (en) 2005-11-24
DE102005015829A1 (de) 2005-12-15
JP2005340787A (ja) 2005-12-08
TW200539239A (en) 2005-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100580584B1 (ko) 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치
KR100338768B1 (ko) 산화막 제거방법 및 산화막 제거를 위한 반도체 제조 장치
US6776874B2 (en) Processing method and apparatus for removing oxide film
US6911112B2 (en) Method of and apparatus for performing sequential processes requiring different amounts of time in the manufacturing of semiconductor devices
US8980758B1 (en) Methods for etching an etching stop layer utilizing a cyclical etching process
KR100789007B1 (ko) 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체
JP4750176B2 (ja) 表面処理方法及びその装置
US7235137B2 (en) Conductor treating single-wafer type treating device and method for semi-conductor treating
US7358192B2 (en) Method and apparatus for in-situ film stack processing
US20070218687A1 (en) Process for producing materials for electronic device
JP2000124195A (ja) 表面処理方法及びその装置
JP4124543B2 (ja) 表面処理方法及びその装置
WO2015041746A1 (en) Methods for stabilizing an interface post etch to minimize queue time issues before next processing step
US20180337021A1 (en) Seasoning process for establishing a stable process and extending chamber uptime for semiconductor chip processing
US20150064921A1 (en) Low temperature plasma anneal process for sublimative etch processes
JP4124800B2 (ja) 表面処理方法及びその装置
CN116635981A (zh) 基板处理方法和基板处理装置
US20050284572A1 (en) Heating system for load-lock chamber
EP0926716B1 (en) Method of processing a semiconductor substrate
US20220076963A1 (en) Substrate processing apparatus and operation method for substrate processing apparatus
JP4612063B2 (ja) 表面処理方法及びその装置
JP2004095704A (ja) マイクロ波プラズマ処理方法および装置

Legal Events

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

Payment date: 20130430

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140430

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150430

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160429

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170427

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180430

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190429

Year of fee payment: 14