KR20080088787A - Apparatus for cleaning a chamber in a amorphous carbon-film depositing process and method of cleaning the chamber using the apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 이용되는 비정질탄소막 증착 및 세정 시스템을 간략히 도시한 것이다.1 is a simplified illustration of an amorphous carbon film deposition and cleaning system used in the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 가스분리형 샤워헤드의 단면을 상세히 도시한 것이다.2 is a detailed cross-sectional view of the gas separation showerhead shown in FIG. 1.
도 3은 도 2에 도시된 가스분리형 샤워헤드에서 가스분리모듈 및 가스분사모듈의 일부를 입체적으로 나타낸 것이다.3 is a three-dimensional view of a part of the gas separation module and the gas injection module in the gas separation shower head shown in FIG.
도 4는 본 발명에 이용되는 도파관을 간략히 도시한 것이다.4 briefly illustrates the waveguide used in the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 챔버 세정 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a chamber cleaning method according to an embodiment of the present invention.
도 6은 1차 세정 단계의 구성을 세부적으로 나타내는 순서도이다.6 is a flowchart showing the configuration of the primary cleaning step in detail.
본 발명은 비정질탄소막 증착 공정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비정질탄소막 증착 공정에서 비정질탄소막 증착 후에, 가스분리형 샤워헤드를 이용하여 1차적으로 세정하고, 별도의 경로로 2차적으로 세정할 수 있는 비정질탄소막 증착공 정에서의 챔버 세정 장치 및 이를 이용한 챔버 세정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an amorphous carbon film deposition process, and more particularly, after the amorphous carbon film deposition in the amorphous carbon film deposition process, the first cleaning using a gas separation type showerhead, the second can be cleaned by a separate path secondary The present invention relates to a chamber cleaning apparatus in a carbon film deposition process and a chamber cleaning method using the same.
비정질탄소막 증착 공정에서 비정질탄소막 증착 후 반응 챔버 내부 벽면에 적층된 유기불순물은 연속공정시 기판 위에 적층되는데, 이 적층된 불순물들은 이후 공정시 막 특성에 영향을 주게 된다. 따라서, 비정질탄소막 증착 후에는 반응 챔버 내부를 세정하는 단계를 필요로 한다.In the amorphous carbon film deposition process, organic impurities deposited on the inner wall of the reaction chamber after the deposition of the amorphous carbon film are deposited on the substrate in a continuous process, and the stacked impurities affect the film properties in the subsequent process. Therefore, after deposition of the amorphous carbon film, a step of cleaning the inside of the reaction chamber is required.
반응 챔버 내부 벽면에 적층된 유기불순물을 세정하는 방식은 주로 플라즈마를 이용하는데, 종래에는 비정질탄소막 증착공정에서 반응 챔버 내부를 세정하기 위해 반응 챔버 내부의 샤워헤드와 히터블록 사이에서 플라즈마를 발생시키거나, 반응 챔버 자체에서 플라즈마를 발생시켰다. In order to clean the organic impurity deposited on the inner wall of the reaction chamber, plasma is mainly used. Conventionally, plasma is generated between the shower head and the heater block in the reaction chamber to clean the inside of the reaction chamber in an amorphous carbon film deposition process. The plasma was generated in the reaction chamber itself.
이러한 종래의 방법들은 플라즈마를 발생시키기 위하여 파워를 높게 설정하면 반응 챔버 내부 벽면이나 히터블록 등의 반응 챔버 내부에 위치하는 장비들이 플라즈마에 의해 손상을 입을 우려가 있기 때문에 파워를 낮게 설정하여 이루어져 왔다. 그러나, 이 경우 세정가스의 플라즈마화에 충분한 에너지를 줄 수 없기 때문에 세정 후에도 반응 챔버 내부 벽면에 유기분순물의 일부가 잔류하는 특성을 보인다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는 많은 양의 세정가스를 반응 챔버 내부로 공급하여야 하기 때문에 전체 공정비용이 상승하는 단점이 있다. These conventional methods have been made by setting the power low because the high power to generate the plasma, because the equipment located inside the reaction chamber, such as the inner wall of the reaction chamber or the heater block may be damaged by the plasma. However, in this case, since it is not possible to give sufficient energy for plasma formation of the cleaning gas, a part of the organic impurities remain on the inner wall of the reaction chamber even after cleaning. Therefore, in order to solve this problem, since a large amount of cleaning gas must be supplied into the reaction chamber, the overall process cost increases.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비정질탄소막 증착 후 반응 챔버 내부를 세정할 때에 가스분리형 샤워헤드를 이용하여 가스분사모듈에 세정가스의 플라즈마화를 위한 파워를 인가하여 1차 세정시 세정가스의 에너지를 높여 세정 효율 을 높일 수 있으며, 추가적으로 도파관을 통한 별도의 경로로 2차 세정을 통하여 더욱 세정 효율을 높일 수 있는 비정질탄소막 증착공정에서의 챔버 세정 장치 및 이를 이용한 챔버 세정 방법을 제공하는 데 있다.The technical problem to be achieved by the present invention is to clean the energy of the cleaning gas during the first cleaning by applying power for the plasma of the cleaning gas to the gas injection module using a gas separation shower head when cleaning the inside of the reaction chamber after the deposition of the amorphous carbon film The present invention provides a chamber cleaning apparatus and an chamber cleaning method using the same in an amorphous carbon film deposition process that can further increase the cleaning efficiency through secondary cleaning through a separate path through a waveguide.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 비정질탄소막 증착공정에서의 챔버 세정 장치의 일실시예는 가스분리형 샤워헤드, 도파관을 구비하여 이루어진다. One embodiment of the chamber cleaning apparatus in the amorphous carbon film deposition process according to the present invention for achieving the above technical problem is provided with a gas separation shower head, a waveguide.
상기 가스분리형 샤워헤드는 제1가스 및 제2가스가 분리되어 공급되는 가스공급모듈, 상기 공급된 제1가스 및 제2가스가 분리 분산되는 가스분리모듈 및 복수의 홀을 구비하고, 플라즈마화를 위한 파워가 인가되어 상기 분리 분산된 가스들이 플라즈마화되어 상기 복수의 홀을 통해 공통으로 반응 챔버로 분사되는 가스분사모듈을 구비한다. 상기 도파관은 복수개의 배출부를 구비하며, 제3가스가 공급되어 상기 복수개의 배출부 각각을 통하여 상기 반응 챔버 내부로 분사된다.The gas separation shower head includes a gas supply module in which the first gas and the second gas are separated and supplied, a gas separation module in which the supplied first gas and the second gas are separated and dispersed, and a plurality of holes. And a gas injection module in which the separated and dispersed gases are converted into plasma and injected into the reaction chamber in common through the plurality of holes. The waveguide includes a plurality of discharge parts, and a third gas is supplied and injected into the reaction chamber through each of the plurality of discharge parts.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 비정질탄소막 증착공정에서의 챔버 세정 장치를 이용한 챔버 세정 방법은 1차 세정 단계, 1차 퍼지 단계, 2차 세정 단계 및 2차 퍼지 단계를 구비하여 이루어진다.The chamber cleaning method using the chamber cleaning apparatus in the amorphous carbon film deposition process according to the present invention for achieving the above technical problem comprises a first cleaning step, the first purge step, the second cleaning step and the second purge step.
상기 1차 세정 단계에서는 가스분리형 샤워헤드에 제1가스 및 제2가스를 공급하여 반응 챔버 내부를 1차 세정한다. 상기 1차 퍼지 단계에서는 퍼지를 실시하여 상기 1차 세정 단계 이후, 상기 반응 챔버 내부에 잔류하는 물질을 제거한다. 상기 2차 세정 단계에서는 도파관으로부터 제3가스를 공급하여 상기 반응 챔버 내 부를 2차 세정한다. 상기 2차 퍼지 단계에서는 퍼지를 실시하여 상기 2차 세정 단계 이후, 상기 반응 챔버 내부에 잔류하는 물질을 제거한다.In the first cleaning step, the inside of the reaction chamber is first cleaned by supplying the first gas and the second gas to the gas separation shower head. In the first purge step, a purge is performed to remove the material remaining in the reaction chamber after the first cleaning step. In the second cleaning step, a third gas is supplied from the waveguide to secondary clean the inside of the reaction chamber. In the second purge step, a purge is performed to remove the material remaining in the reaction chamber after the second cleaning step.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 이용되는 비정질탄소막 증착 및 세정 시스템을 간략히 도시한 것이다.1 is a simplified illustration of an amorphous carbon film deposition and cleaning system used in the present invention.
도 1을 참조하면, 비정질탄소막 증착 공정에서 비정질탄소막 증착 후, 챔버 내부를 세정하는 시스템(100)은 제1가스 공급라인(110), 제2가스 공급라인(120), 제3가스 공급라인(130), 가스분리형 샤워헤드(140), 파워 인가부(150), 반응 챔버(160) 및 도파관(170)을 구비한다. 여기에서, 가스분리형 샤워헤드(140)는 산소성분에 의한 반응 챔버(160) 내부의 1차 세정을 위한 것이고, 도파관(170)은 불소성분에 의한 반응 챔버(160) 내부의 2차 세정을 위한 것이다.Referring to FIG. 1, after the amorphous carbon film deposition in the amorphous carbon film deposition process, the system 100 for cleaning the inside of the chamber includes a first
제1가스 공급라인(110)에서는 제1가스가 공급되고, 제2가스 공급라인(120)에서는 제2가스가 공급되고, 제3가스 공급라인(130)에서는 제3가스가 공급된다. 제1가스, 제2가스, 제3가스는 각각 분리되어 공급된다. 제1가스 공급라인(110), 제2가스 공급라인(120) 및 제3가스 공급라인에는 프로세스 가스들의 경우와 마찬가지로, 각 세정가스들의 개폐를 조절하기 위한 밸브(V/V 1, V/V 2 등) 및 각 세정가스들의 유량을 조절하기 위한 유량 조절기(Mass Flow Controller; MFC 1, MFC 2 등) 등이 순차적으로 결합되어 있다. The first gas is supplied from the first
가스분리형 샤워헤드(140)는 제1가스 및 제2가스가 분리 공급되고, 또한 분 리 분산되며, 반응 챔버(160) 내부로 공통으로 분사된다. 분사된 제1가스 및 제2가스에 의해 반응 챔버(160) 내부에서 비정질탄소막 증착 후에 반응 챔버(160) 내부 벽면 등에 부착된 유기불순물의 세정이 이루어진다. The gas
도 2는 도 1에 도시된 가스분리형 샤워헤드(140)의 단면을 상세히 도시한 것이다.2 is a detailed cross-sectional view of the
도 2에 도시된 가스분리형 샤워헤드(140)는 가스공급모듈(210a,210b), 가스분리모듈(220) 및 가스분사모듈(230)을 구비한다. The gas
가스공급모듈(210a,210b)은 제1가스(A) 및 제2가스(B)가 분리되어 공급된다. 제1가스(A)와 제2가스(B)의 분리 공급을 위해, 가스공급모듈(210a,210b)은 서로 격리된 외측공급관(210a)과 내측공급관(210b)을 구비한다. 도 2를 참조하면, 제1가스(A)는 외측공급관(210a)으로 공급되고, 제2가스(B)는 내측공급관(210b)으로 공급된다.The
가스분리모듈(220)은 가스공급모듈(210a,210b)에 공급된 제1가스(A) 및 제2가스(B)가 분리되어 분산된다. 제1가스(A) 및 제2가스(B)의 분리 분산을 위해, 가스분리모듈(220)은 외측공급관(210a)과 연결된 제1분산영역(220a)과 내측공급관(210b)과 연결된 제2분산영역(220b)을 구비한다. 도 2를 참조하면, 제1가스(A)는 제1분산영역(220a)에서 분산되고, 제2가스(B)는 제2분산영역(220b)에서 분산된다.In the
제1분산영역(220a)은 하나의 영역으로 구성되어 있으며, 제2분산영역(220b)은 제1분산영역(220a) 하부에 위치하며, 복수의 영역으로 분할되어 있다. 제2분산영역(220b)의 분할된 복수의 영역에 제2가스(B)를 고르게 분산하기 위해서 가스분 배판(도 3의 310)이 구비되어 있는 것이 바람직하다.The
제2분산영역(220b)의 분할된 복수의 영역은 각 영역 사이, 즉 각 영역의 외부 공간에 일정한 공간이 있다. 그리고, 각 영역의 하부에는 복수의 분출부(225b)가 형성되어 있다. The divided regions of the
도 3은 도 2에 도시된 가스분리형 샤워헤드(140)의 가스분리모듈(220)과 가스분사모듈(230)의 일부를 입체적으로 도시한 것이다.3 illustrates a three-dimensional view of a
도 3을 참조하면, 제2가스(B)는 복수의 분출부(225b)를 통해서 가스분사모듈(230)로 분출되고, 제1가스(A)는 제1분산영역(220a)으로부터 제2분산영역(220b)의 각 영역의 외부 공간을 통과하여 복수의 분출부(225b) 각각을 둘러싸는 공간(225a)을 통해서 가스분사모듈(230)로 분출된다.Referring to FIG. 3, the second gas B is ejected to the
제1가스(A) 및 제2가스(B)가 가스분사모듈(230)로 분출되는 가스분리모듈(220) 하부의 높이는 가변적인데, 이는 복수의 분출부(225b) 끝의 높이에 따라 결정된다. 복수의 분출부(225b)는, 그 끝이 가스분사모듈(230)의 최상부보다 높은 위치에 있을 수 있고, 또한 가스분사모듈(230)의 최상부로부터 최하부 사이의 위치하도록 형성될 수 있다. The height of the lower portion of the
가스분사모듈(230)은 복수의 홀(235)을 구비한다. 가스분리모듈(220)에서 분리 분산된 제1가스(A) 및 제2가스(B)는 복수의 홀(235)을 통하여 공통으로 반응 챔버(160) 내부로 분사된다. 또한, 가스분사모듈(230)에는 파워 인가부(150)로부터 플라즈마화를 위한 파워가 인가된다. 가스분사모듈(230)이 전체적으로 도전체 재질이면, 파워 인가부(150)에 의해 플라즈마화를 위한 파워 인가시 공동전극(Multi- Hollow Cathode) 역할을 할 수 있다. 따라서, 복수의 홀(235) 내부에서 제1가스(A) 및 제2가스(B)가 플라즈마화될 수 있다. The
가스분사모듈(230)에 플라즈마화를 위한 파워가 인가되므로 가스분리모듈(220)에는 전기적인 영향을 차단하기 위하여, 가스분리모듈(220) 및 가스분사모듈(230) 사이를 전기적으로 절연시키는 절연체링(240)을 더 구비할 수 있다.Since the power for plasma is applied to the
결국, 제1가스(A) 및 제2가스(B)는 가스분사모듈(230)에서 플라즈마화되어 반응 챔버(160) 내부로 분사된다.As a result, the first gas A and the second gas B are plasma-formed in the
도 4는 본 발명에 이용되는 도파관(170)의 일실시예를 간략히 도시한 것이다. 본 발명에 이용되는 도파관(170)은 복수개의 배출부(410)를 구비하며, 제3가스 공급라인(130)으로부터 제3가스가 공급되어 복수개의 배출부(410) 각각을 통하여 반응 챔버(160) 내부로 분사되어, 제1가스 및 제2가스에 의한 1차 세정 후 반응 챔버(160) 내부 벽면 등에 잔류하는 유기물 또는 유기산화물 등이 분사된 제3가스에 의해 다시 제거된다. 복수개의 배출부(410) 각각은 반응 챔버(160) 하단부에 마련된 복수개의 제3가스 분사구(161) 각각과 연결된다. 4 briefly illustrates one embodiment of the
도 4에 도시된 도파관(170)은 3개의 배출부(410), 도파관 본체(420) 및 제3가스 공급부(430)를 구비한다. 또한, 도 4에 도시된 도파관(170)은 부가적으로, 3개의 배출부(410)를 포함하여 도파관(170)의 전반적인 온도를 일정하게 유지하기 위한 PCW(Process Cooling Line) 공급부(440)를 구비한다. The
제3가스 공급라인(130)으로부터 제3가스 공급부(430)를 통하여 공급된 제3가스는 도파관 본체(420)에서 3개의 배출부(410) 각각으로 고르게 분배되어 3개의 배 출부(410) 각각과 연결된 반응 챔버(160) 하단부에 마련된 3개의 제3가스 분사구(161) 각각을 통하여 반응 챔버(160) 내부에서 3방향으로 배출된다. The third gas supplied from the third
도 1 및 도 4를 참조하면, 제3가스 공급부(430)에는 RPS(Remote Plasma Source) 등에 의해 플라즈마화된 제3가스가 공급된다. 제3가스는 반응 챔버(160) 내부를 2차적으로 세정하기 위하여 불소성분(F)을 함유하는 가스를 포함하는 가스가 될 수 있는데, 일예로, 아르곤 가스(Ar)와 혼합된 삼불화질소(NF3)가 될 수 있다. 이 경우, 반응 챔버(160) 내부로는 아르곤 가스(Ar)와 혼합된 삼불화질소(NF3)가 플라즈마화되어 분사된다. Referring to FIGS. 1 and 4, the third
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 챔버 세정 방법을 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a chamber cleaning method according to an embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 챔버 세정 방법(500)은 도 2에 도시된 가스분리형 샤워헤드(140)를 이용하며, 1차 세정 단계(S510), 1차 퍼지 단계(S520), 2차 세정 단계(S530), 및 2차 퍼지 단계(S540)를 구비하여 이루어진다. The
1차 세정 단계(S510)에서는 제1가스 공급라인(110) 및 제2가스 공급라인(120)으로부터 제1가스 및 제2가스가 가스분리형 샤워헤드(140)로 분리 공급되어, 플라즈마화된 상태에서 분사되어, 가스분리형 샤워헤드(140) 내부 및 반응 챔버(160) 내부를 세정한다. In the first cleaning step (S510), the first gas and the second gas are separated and supplied from the first
도 6은 1차 세정 단계(S510)의 일실시예를 나타낸다.6 shows one embodiment of the first cleaning step (S510).
도 6에 도시된 1차 세정 단계(S510)는 파워 인가 단계(S511), 제1, 제2 가스 공급 단계(S512) 및 제1, 제2 가스 분산 및 분사 단계(S513)를 구비하여 이루어진 다.The first cleaning step S510 illustrated in FIG. 6 includes a power application step S511, a first and second gas supply step S512, and a first and second gas dispersion and injection step S513. .
파워 인가 단계(S511)에서는 가스분리형 샤워헤드(140)의 가스분사모듈(230)에 플라즈마화를 위한 파워가 인가된다. 이때, 플라즈마화를 위한 파워는 50W(Watt) 내지 600W로 가스분사모듈(230)에 인가될 수 있다. 또한, RF 파워나 DC 파워가 인가될 수 있다. 플라즈마화를 위한 파워는 가스분사모듈(230)의 1곳의 미리 정해진 위치에 파워를 인가할 수 있다. 가스분리형 샤워헤드(140)가 대형인 경우에는 효율적인 파워 인가를 위하여 2곳 이상의 위치에 파워를 인가할 수 있다. In the power applying step (S511), the power for plasma is applied to the
제1,제2 가스 공급 단계(S512)에서는 제1가스 및 제2가스가 가스분리형 샤워헤드(140)의 가스공급모듈(210a,210b)에 분리 공급된다. In the first and second gas supply steps S512, the first gas and the second gas are separately supplied to the
제1, 제2 가스 분산 및 분사 단계(S513)에서는 가스분리형 샤워헤드(140)의 가스분리모듈(220)에서 제1가스 및 제2가스가 분리 분산되어, 가스분리형 샤워헤드(140)의 가스분사모듈(230)에서 플라즈마화되어 공통으로 반응 챔버(160) 내부로 분사된다. 제1,제2가스 분산 및 분사 단계(S513)는 가스분리형 샤워헤드(140)에서 이루어진다. In the first and second gas dispersion and spraying operations (S513), the first gas and the second gas are separated and dispersed in the
여기서, 제1가스 및 제2가스 중 어느 하나의 가스는 산소가스(O2)이고, 다른 하나의 가스는 아르곤 가스(Ar)일 수 있다. 산소 가스(O2)는 플라즈마화 되었을 때 주된 세정가스로서, 반응 챔버(160) 내부 벽면 등의 유기불순물의 물리적, 화학적 세정의 역할을 한다. 따라서, 산소 가스(O2)의 유량이 아르곤 가스(Ar)의 유량보다 큰 것이 바람직하다. 일예로, 산소 가스(O2)는 500sccm ~ 10,000sccm의 유량으로 공 급되고, 아르곤 가스(Ar)는 1sccm ~ 2000sccm의 유량으로 공급될 수 있다.Here, one of the first gas and the second gas may be an oxygen gas (O 2 ), and the other gas may be an argon gas (Ar). Oxygen gas (O 2 ) is a main cleaning gas when plasma is formed, and serves as a physical and chemical cleaning of organic impurities such as the inner wall of the
아르곤 가스(Ar)는 반응 챔버(160) 내부에서 산소 가스(O2)의 캐리어 가스로 활용되거나, 가스분리형 샤워헤드(140)로의 산소 가스(O2)가 역류하는 것을 방지하는 역할을 한다. 아르곤 가스(Ar)는 경우에 따라서는, 산소 가스(O2)보다 먼저 가스분사모듈(230)로 공급되어 플라즈마 점화 가스의 역할을 수행할 수 있다. Argon gas (Ar) is used as a carrier gas of oxygen gas (O 2 ) in the
1차 세정 단계(S510)에서 플라즈마화된 제1가스 및 제2가스에 의하여 반응 챔버(160) 내부가 1차 세정된다. 이때 반응 챔버(160) 내부는 0.5torr ~ 10 torr의 진공상태의 압력에서 이루어진다. In the first cleaning step (S510), the inside of the
제1가스 또는 제2가스가 산소 가스(O2)일 경우, 반응 챔버(160) 내부에서 플라즈마화된 산소활성종에 의해, 반응 챔버 내부 벽면 등에 형성된 알칸 계열, 알켄 계열, 알킨 계열을 포함하는 탄화수소의 탄소-탄소간 결합 및 탄소-수소간 결합이 끊어진다. 그 후, 탄소성분(C)과 수소성분(H)은 자체적으로 결합하거나 산소성분(O)과 결합하여 H20, CO2, CH4 등 C,H,O가 조합된 형태로 형성되어 유량 조절 밸브(T V/V) 및 게이트 밸브(Gate V/V)의 오픈과 배기 펌프(Pump)의 펌핑에 의하여 반응 챔버(160) 외부로 배출된다. When the first gas or the second gas is oxygen gas (O 2 ), by the plasma active oxygen species in the
여기서, 산소 활성종의 물리적 충돌에 의해 탄소-탄소간 결합 및 탄소-수소간 결합이 깨지는 물리적인 세정 및 물리적인 세정에 의해 발생하는 탄소성분(C), 수소성분(H) 및 산소성분(O)이 상호 결합하여 CO2, H2O, CH4 등이 생성되는 화학적인 세정이 진행된다. Here, the carbon component (C), the hydrogen component (H) and the oxygen component (O) generated by the physical cleaning and the physical cleaning in which the carbon-carbon bond and the carbon-hydrogen bond are broken by the physical collision of the oxygen active species. ) Are chemically bonded to each other to produce CO 2 , H 2 O, and CH 4 .
1차 퍼지 단계(S520)에서는 1차 세정 단계(S510) 종료 후, 퍼지 가스로 퍼지를 실시하여 가스분리형 샤워헤드(140) 및 반응 챔버(160) 내부에 잔류하는 물질이 배기펌프(Pump)의 펌핑에 의하여 반응 챔버(160) 외부로 제거된다. 퍼지 가스는 질소(N2), 산소(O2), 헬륨(He), 아르곤(Ar) 등이 될 수 있다. In the first purge step (S520), after the completion of the first cleaning step (S510), a purge is performed with a purge gas, so that the material remaining in the gas
2차 세정 단계(S530)에서는 도파관(170)으로부터 제3가스를 반응 챔버(160)에 공급하여 반응 챔버(160) 내부를 2차적으로 세정한다. 이때 반응 챔버(160) 내부는 1차 세정 단계(S510)에서와 마찬가지로 0.5torr ~ 10 torr의 진공상태의 압력에서 이루어질 수 있다. In the second cleaning step (S530), the third gas is supplied from the
2차 세정 단계(S530)에서 제3가스는 질소성분(N)이나 불소성분(F)을 함유하는 가스를 포함하는 세정가스일 수 있으며, 일예로, 아르곤 가스(Ar)와 혼합된 삼불화질소(NF3)일 수 있다. 제3가스는 외부의 RPS(Remote Plasma Source)에 의해 플라즈마화되어 도파관(170)에 공급되고, 도파관(170)으로부터 복수개의 배출부(410) 및 이와 연결된 반응 챔버(160)의 제3가스 분사구(161)를 통해 여러 방향으로 분사되어 반응 챔버(160) 내부를 세정하게 된다. In the second cleaning step (S530), the third gas may be a cleaning gas including a gas containing a nitrogen component (N) or a fluorine component (F). For example, nitrogen trifluoride mixed with argon gas (Ar). (NF 3 ). The third gas is plasmaized by an external RPS (Remote Plasma Source) and supplied to the
2차 세정 단계(S530)는 1차 세정 단계(S510)에서 1차 세정을 실시하더라도 반응 챔버(160) 벽 등에 유기불순물이 그대로 남아 있거나, 1차 세정에 의해 새롭게 산화막을 형성할 수도 있기 때문에 질소성분(N)이나 불소성분(F)을 이용하여 세정효율을 높이기 위하여 실시된다. 이는, 반응 챔버(160) 내부 벽면 등에서 고체막 을 형성하고 있는 탄소성분(C) 및 산소성분(O)이 질소성분(N)이나 불소성분(F) 라디칼과 반응하여 쉽게 제거될 수 있기 때문이다.In the second cleaning step (S530), even though the first cleaning is performed in the first cleaning step (S510), the organic impurities may remain in the walls of the
2차 세정 단계(S530)는 반응 챔버(160) 외부에서 세정가스가 플라즈마화가 되므로 원격 플라즈마(Remote Plasma) 방식의 세정이라 할 수 있다. 또한, 제3가스 분출구(161)가 반응 챔버(160) 측면 하단부에 마련되고, 분출 방향이 상부를 향하게 하면, 바텀-업(Bottom-Up) 방식의 세정이라 할 수 있다.Second cleaning step (S530) may be referred to as the cleaning of the remote plasma (Remote Plasma) method because the cleaning gas is plasma-formed outside the
2차 퍼지 단계(S540)에서는 2차 세정 단계(S530) 종료후, 퍼지를 실시하여 반응 챔버(160) 내부에 잔류하는 물질을 제거한다. 퍼지 가스는 도파관(170)이나, 가스분리형 샤워헤드(140)를 통하여 반응 챔버(160) 내부로 공급될 수 있다. 이때, 2차 퍼지 단계(S540)에서 퍼지 가스는 1차 퍼지 단계(S540)에서와 마찬가지로 질소(N2) 산소(O2), 헬륨(He),아르곤(Ar)이 될 수 있다.In the second purge step S540, after the completion of the second cleaning step S530, a purge is performed to remove the material remaining in the
물론, 필요에 따라 1차 세정 단계(S510) 및 2차 세정 단계(S530) 모두를 반복 진행하거나, 1차 세정 단계(S510) 및 2차 세정 단계(S530) 중 어느 하나의 단계를 반복 진행할 수 있다. Of course, if necessary, the first cleaning step (S510) and the second cleaning step (S530) may all be repeated, or one of the first cleaning step (S510) and the second cleaning step (S530) may be repeated repeatedly. have.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings. However, the present invention has been described by way of example only, and is not intended to limit the present invention. In addition, it is apparent that any person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비정질탄소막 증착공정에서의 챔버 세정 방법은 공동전극에 의해 플라즈마 자체의 밀도가 높아져 산소의 활성종 에너지가 높아져 반응 챔버 내부 벽면 등에 형성된 유기불순물에 도달하는 산소활성종이 많아지게 되고, 이에 따라 탄소결합의 절단력이 커지게 된다. 또한, 산소활성종이 유기불순물의 내부에 잘 침투하게 되어 탄소성분과 쉽게 결합되어 이산화탄소 등의 형태로 반응 챔버 외부로 쉽게 빠져나가게 되어 세정시간을 단축할 수 있어 세정효율을 높일 수 있다. As described above, in the chamber cleaning method of the amorphous carbon film deposition process according to the present invention, the oxygen active species reaching the organic impurity formed on the inner wall of the reaction chamber is increased by increasing the density of the plasma itself by the cavity electrode to increase the active species energy of oxygen. This increases the cutting force of the carbon bonds. In addition, the oxygen-activated species penetrates well into the organic impurity and is easily combined with the carbon component to easily escape to the outside of the reaction chamber in the form of carbon dioxide to shorten the cleaning time, thereby improving cleaning efficiency.
또한, 도파관을 통하여 별도의 경로로 공급되는 불소성분을 포함하는 가스에 의해 1차세정후 반응 챔버 내부 벽 등에 잔류하는 유기불순물을 추가적으로 세정하여 세정효율을 더욱 높일 수 있다. In addition, the cleaning efficiency may be further improved by additionally cleaning the organic impurities remaining in the inner wall of the reaction chamber after the first washing by a gas containing a fluorine component supplied through a waveguide through a separate path.
Claims (8)
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KR1020070031521A KR20080088787A (en) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | Apparatus for cleaning a chamber in a amorphous carbon-film depositing process and method of cleaning the chamber using the apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180052019A (en) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 고려대학교 산학협력단 | X-ray fluorescent analysis and atomic layer deposition apparatus and method of performing a x-ray fluorescent analysis and atomic layer deposition |
-
2007
- 2007-03-30 KR KR1020070031521A patent/KR20080088787A/en not_active Application Discontinuation
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