KR20060125430A - 챔버의 폴리머 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 챔버의 폴리머 제거 방법은, 챔버 내로 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 실시하는 단계와, 챔버 내부로 기 설정된 양만큼 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 진행한 후 더미 웨이퍼를 로딩시키는 단계와, 더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내부를 세정시켜 챔버 내에 폴리머를 제거하는 단계와, 폴리머를 제거한 후 챔버 내에 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 진행하는 단계를 포함한다.

이와 같이, 본 발명은 기 설정된 양의 웨이퍼를 식각한 후 챔버에 더미 웨이퍼를 로딩시키고, 더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내부에 폴리머를 제거함으로서, 챔버 내의 파티클에 의한 패턴 쇼트를 방지하여 반도체 수율을 향상시킬 수 있다.

챔버, 파티클, 폴리머

Description

챔버의 폴리머 제거 방법{METHOD FOR REMOVING A POLYMER IN A CHAMBER}

도 1은 본 발명에 따른 챔버 내의 폴리머를 제거하는 과정을 도시한 흐름도이고,

도 2는 소정 양의 웨이퍼에 식각 공정을 실시한 후 챔버 내부의 둠(dome) 상태를 도시한 도면이며,

도 3은 본 발명에 따른 폴리머 제거 과정을 거친 후 챔버 내부의 둠 상태를 도시한 도면이다.

본 발명은 반도체 제조 장치에 관한 것으로, 특히 챔버 내의 파티클을 제거하기 위한 챔버의 폴리머 제거 방법에 관한 것이다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 실리콘 기판 위에 절연 물질, 금속, 유기 물질 등을 증착한 후 선택적 식각 공정으로 식각하여 금속 배선, 트렌치 등을 형성한다.

예를 들어, 금속 배선을 형성하기 위한 선택적 식각 공정은 기판 위에 금속층을 형성하고, 금속층 위에 감광층 패턴을 형성한다. 그리고, 감광층 패턴을 마 스크로 하여 금속층을 식각하게 된다. 이때 식각되는 면을 수직적으로 형성하기 위해서 이방성 식각인 건식 식각을 사용한다.

건식 식각은 챔버 안에 식각 가스를 채우고 이 가스에 전압을 인가하여 발생되는 플라즈마에 의해서 금속이 식각되도록 한다, 이때 사용되는 식각 가스로는 Cl2, BCl3를 사용하고 있는데 반도체 제품이 점점 더 고집적화 되면서, 금속 배선의 폭도 점점 작아지게 된다. 이러한 폭을 가진 금속 배선을 형성하기 위해서 감광층 패턴의 두께를 줄이고 단파장의 초자외선(DUV)을 사용함에 따라 빛의 반사를 줄이기 위해서 금속층 위에 산화막(Oxide) 계열의 반사 방지층(ARC : Anti-Reflect Coating)을 형성하게 된다. 그러나 이러한 반사 방지층을 제거하기 위해서는 CHF3와 같은 폴리머 유발 가스가 사용된다.

이와 같은 이유로 금속 식각 공정 중에 발생되는 폴리머들은 챔버 내부에 존재하게 되고, 식각 공정 중 챔버 내의 상태 변화에 따라 폴리머가 파티클 소스가 되어 패턴 불량을 일으키는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기 설정된 양의 웨이퍼를 식각한 후 챔버에 더미 웨이퍼를 로딩시키고, 더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내부에 폴리머를 제거함으로서, 챔버 내의 파티클에 의한 패턴 쇼트를 방지하여 반도체 수율을 향상시킬 수 있는 챔버의 폴리머 제거 방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 챔버 내에 발생되 는 폴리머를 제거하기 위한 방법으로서, 상기 챔버 내로 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 실시하는 단계와, 상기 챔버 내부로 기 설정된 양만큼 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 진행한 후 더미 웨이퍼를 로딩시키는 단계와, 상기 더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내부를 세정시켜 상기 챔버 내에 폴리머를 제거하는 단계와, 상기 폴리머를 제거한 후 상기 챔버 내에 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 진행하는 단계를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 챔버 내의 폴리머를 제거하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도 2는 소정 양의 웨이퍼에 식각 공정을 실시한 후 챔버 내부의 둠(dome) 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 폴리머 제거 과정을 거친 후 챔버 내부의 둠 상태를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 먼저 챔버 내로 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 실시한다(S100). 이때, 챔버에는 웨이퍼가 로트(lot) 단위로 로딩되며, 챔버 내에서 진행되는 공정으로는 웨이퍼 상에 금속 배선 패턴을 형성하기 위한 식각 공정, 그 예로서 반응성 이온 식각 공정(RIE : Reactive Ion Etching)을 들 수 있다.

그런 다음, 챔버 내에서 기 설정된 양만큼의 웨이퍼에 식각 공정을 진행 한 후 장비 운용자는 챔버 내에 로딩된 웨이퍼를 언로딩시킨 다음 챔버 내로 더미 웨이퍼를 로딩시킨다(S102, S104). 기 설정된 양의 웨이퍼에 식각 공정을 진행한 챔 버의 상태는, 도 2에 도시된 바와 같이, 다수의 파티클, 즉 폴리머가 챔버의 둠에 부착되어 있다.

더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내에 O2 플라즈마 공정을 진행시켜 챔버의 둠에 부착된 폴리머를 제거하는데, 이때, O2 플라즈마 공정에서는 폴리머 내에 C 성분을 제거한다. 또한 O2 플라즈마 공정에서는 N2, CF4, Ar 가스가 첨가 가스로 사용하여 CF4 가스로 폴리머 내에 포함되어 있는 Si 성분을 제거하고, N2 가스로 폴리머 내의 F를 제거한다(S106).

O2 플라즈마 공정은 200∼2000W의 전력, 200∼800sccm의 O2 가스, 50∼200sccm의 CF4 가스, 5∼20sccm의 CHF3 가스, 20∼100sccm의 N2 가스, 10∼30Mt의 압력으로 진행된다.

그런 다음, 연속해서 더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내에 Cl2 플라즈마 공정을 진행시켜 챔버의 둠에 부착된 폴리머를 제거하는데, Cl2 플라즈마 공정에서는 폴리머 내에 금속 성분, 그 예로서 Al 성분을 제거한다. 이때, Cl2 플라즈마 공정에서는 금속 성분을 제거하면서 약간의 폴리머막을 약간 제거해준다(S108).

이와 같이, O2 플라즈마와 Cl2 플라즈마를 이용하여 챔버 내의 폴리머를 제거해줌으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 챔버 내의 폴리머가 최소화되어 식각 공정 시 폴리머에 의한 패턴 쇼트 현상을 방지할 수 있다.

폴리머를 제거한 후 더미 웨이퍼를 챔버 내에서 언로딩시키고, 챔버 내에 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 진행하게된다(S110).

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위 에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 기 설정된 양의 웨이퍼를 식각한 후 챔버에 더미 웨이퍼를 로딩시키고, 더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내부에 폴리머를 제거함으로서, 챔버 내의 파티클에 의한 패턴 쇼트를 방지하여 반도체 수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 챔버 내에 발생되는 폴리머를 제거하기 위한 방법으로서,

   상기 챔버 내로 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 실시하는 단계와,

   상기 챔버 내부로 기 설정된 양만큼 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 진행한 후 더미 웨이퍼를 로딩시키는 단계와,

   상기 더미 웨이퍼가 로딩된 챔버 내부를 세정시켜 상기 챔버 내에 폴리머를 제거하는 단계와,

   상기 폴리머를 제거한 후 상기 챔버 내에 웨이퍼를 로딩시켜 식각 공정을 진행하는 단계

   를 포함하는 챔버의 폴리머 제거 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 챔버 내 폴리머를 제거하는 단계는, O2 플라즈마를 이용하여 상기 폴리머 내 C 성분을 제거하고, Cl2 플라즈마를 이용하여 상기 폴리머 내 금속 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 챔버의 폴리머 제거 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 O2 플라즈마는, N2, CF4, Ar 가스를 첨가 가스로 이용하는 것을 특징으로 하는 챔버의 폴리머 제거 방법.

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