KR20080092448A - 유전체막들에 대한 원격 플라즈마 소스 세정을 강화시키는 방법 - Google Patents

유전체막들에 대한 원격 플라즈마 소스 세정을 강화시키는 방법 Download PDF

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Abstract

비정질 탄소막들, 실리콘 및 탄소를 포함하는 배리어막들, 및 실리콘, 산소 및 탄소를 포함하는 낮은 유전상수 막들을 처리하는데 이용되는 반도체 프로세싱 챔버들을 세정하는 방법들이 제공된다. 상기 방법들은 챔버에서 RF 전력 없이 프로세싱 챔버의 내부 표면들을 세정하는 반응성 종들을 생성하기 위해 원격 플라즈마 소스를 이용한다. 반응성 종들은 O2와 같은 산소-함유 가스 및/또는 NF3와 같은 할로겐-함유 가스로부터 생성된다. 산소-기반 애싱 프로세스는 챔버가 원격 플라즈마 소스로부터 반응성 종들에 노출되기 이전에 챔버의 내부 표면으로부터 탄소 증착물들을 제거하기 위해 사용될 수 있다.

Description

유전체막들에 대한 원격 플라즈마 소스 세정을 강화시키는 방법{ENHANCEMENT OF REMOTE PLASMA SOURCE CLEAN FOR DIELECTRIC FILMS}
본 발명은 전반적으로 원격 플라즈마 소스를 이용하여 프로세싱 챔버를 세정하는 방법들에 관한 것이다.
집적회로의 기하학구조는 이러한 소자들이 처음 몇십 년 전에 도입된 이후 크기가 극적으로 감소되었다. 이후, 집적회로는 통상적으로 2년/절반-크기 규칙(소위 무어의 법칙)을 따르게 되었으며, 이는 칩 상의 소자들의 개수가 2년 마다 2 배가된다는 것을 의미한다. 오늘날의 제조 설비들은 통상적으로 0.13㎛ 및 심지어 0.1㎛ 피쳐 크기를 가지는 소자들을 제조하며, 앞으로의 설비는 곧 이보다 더 작은 피쳐 크기를 갖는 소자를 생산할 것이다.
이렇게 작은 소자 크기를 조장하는 개발법 중 하나는 미세하게 패터닝될 수 있고 기판의 하부 층들을 통해 미세한 패턴을 전사시킬 수 있는 능력을 갖는 패터닝막들을 개발하는 것이다. 이러한 패터닝막들의 예로는 캘리포니아 산타클라라의 어플라이드 머티리얼스사로부터 입수가능한 APFTM 막들과 같은 비정질 탄소막들이 있다.
반도체 소자 제조시 비정질 탄소 패터닝막들의 사용에 따라 비정질 탄소 패터닝막들을 처리하기 위해 사용되는 예를 들어, 증착 또는 에칭을 위해 사용되는 챔버들의 측벽들 및 챔버 부품들과 같은 내부 표면들 상에 바람직하지 않게 증착되는 탄소-함유 물질을 제거하는 방법에 대한 요구조건이 발생되었다. 챔버에서 인시튜(in situ) 무선주파수(RF)에 의해 활성화되는 세정 가스로서 산소(O2)를 사용하는 세정 프로세스들은 비정질 탄소막들을 증착시키기 위해 사용되는 세정 챔버들을 위해 개발되었다. 그러나 탄소-함유 증착물들을 제거하기 위해 요구되는 인시튜 RF 전력은 챔버 부품들을 손상시킬 수 있다. 원격 플라즈마 소스에 의해 활성화되는 세정 가스로서 O2를 사용하는 세정 프로세스들은 세정 프로세스 동안 챔버 손상을 감소 또는 소거시킬 수 있다. 그러나 원격 플라즈마 소스에 의해 생성되는 다수의 산소 라디컬들은 충분한 챔버 세정이 달성되기 이전에 재조합된다. 예를 들어, 산소 라디컬들은 세정이 요구되는 챔버의 모든 영역들에 도달하기 이전에 O2를 형성하도록 재조합될 수 있다.
소자 기하학구조의 지속된 감소로 인해 낮은 유전상수(k) 값을 갖는 막들에 대한 요구조건이 발생되었다. 약 3.0 미만 및 심지어 약 2.5 미만의 k 값을 갖는 유기실리콘막들(SiCOH 막들)과 같은 낮은 유전상수 막들이 개발되었다. 상기 막들은 높은 탄소 함량을 갖는다. 낮은 유전상수의 SiCOH 막들은 종종 실리콘 및 탄소-함유 배리어막들과 조합되어 사용된다.
높은 탄소 함량을 갖는 낮은 유전상수 막들의 개발로 인해 낮은 유전상수 막 들을 처리하기 위해 사용되는 챔버들의 내부 표면상에 증착되는 탄소-함유 물질을 제거하는 방법에 대한 요구조건이 발생되었다. 비-탄소-함유 실리콘 산화물막들과 같은 다른 유전체 막들로부터 발생되는 물질을 제거하기 위해 사용되는 방법들은 바람직하지 않은 부작용들을 나타낼 수 있으며 높은 탄소 함량을 갖는 낮은 유전상수 막들로부터 발생되는 증착물들로부터 탄소를 제거하는 것이 항상 충분한 것은 아니다. 예를 들어, 탄소 증착물을 세정하기 위해 충분한 NH3가 활성화되도록 챔버에 인시튜 무선주파수(RF) 전력을 제공에 의한 낮은 유전상수 유기실리콘 막 증착 챔버 세정은 오염성 알루미늄 불화물 미립자 생성을 할 수 있고, 이는 RF 전력에 의해 생성된 불화물 이온들이 알루미늄과 조합될 수 있어, 프로세싱 챔버들에서의 라이닝(lining) 물질로서 사용되기 때문이다.
프로세싱 챔버로부터 오염성 미립자의 제거는 점차 중요시되고 있으며, 이는 소자 크기가 점점 작아지고 종횡비가 보다 강화되기(aggressive) 때문이다. 피쳐 크기가 작을수록 종횡비가 강화될수록, 오염성 미립자의 크기 및 수는 소자의 성능을 유지할 수 있도록 최소화되어야 한다.
따라서, 오염물 발생을 최소화하면서, 프로세싱 챔버들을 효과적으로 세정할 수 있는 방법이 요구된다. 특히, 패터닝막들, 낮은 유전상수 유기실리콘막들, 및 실리콘 및 탄소 함유 배리어막들로 사용될 수 있는 비정질 탄소막들과 같은, 높은 탄소 함량을 갖는 막들을 처리하기 위해 사용되는 챔버들을 세정하는 방법이 요구된다.
본 발명은 전반적으로 반도체 프로세싱 챔버들을 세정하는 방법들에 관한 것이다. 그 내부 표면상에 탄소를 포함하며 탄소-함유 증착물을 갖는 막들을 처리하는데 이용되는 반도체 프로세싱 챔버들은 본 명세서에 개시되는 방법들을 사용하여 세정될 수 있다. 예를 들어, 비정질 탄소막들, 실리콘 및 탄소를 포함하는 배리어막들, 및 실리콘, 산소 및 탄소를 포함하는 낮은 유전상수 막들을 처리하는데 이용되는 반도체 프로세싱 챔버들은 본 명세서에 개시되는 방법들을 사용하여 세정될 수 있다.
일 실시예에서, 탄소-함유 증착물들을 갖는 프로세싱 챔버를 세정하는 방법은 프로세싱 챔버에 접속된 원격 플라즈마 소스에서 산소-함유 가스로부터 반응성 산소 종들을 생성하는 단계, 원격 플라즈마 소스에서 질소-함유 가스로부터 반응성 질소 종들을 생성하는 단계, 프로세싱 챔버로 반응성 산소 종들 및 질소 종들을 주입하는 단계, 및 챔버에서 RF 전력 없이 프로세싱 챔버의 내부 표면을 반응성 산소 종들 및 반응성 질소 종들에 노출시키는 단계를 포함한다. 챔버는 세정 프로세스 동안, 바람직하게 적어도 150℃의 온도로 가열되는 페이스플레이트(faceplate) 및 챔버 벽들을 포함하는 가스 분배 어셈블리를 포함한다. 또한, 반응성 불소 종들이 원격 플라즈마 소스로부터 실리콘 및 탄소를 포함하는 막들을 증착하는데 사용되는 프로세싱 챔버들 속으로 주입될 수 있지만, 비-실리콘 함유막들을 증착하는데 사용되는 프로세싱 챔버들은 반응성 불소 종들을 사용하지 않고 세정될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 프로세싱 챔버를 세정하는 방법은 프로세싱 챔버에서 산소-기반 애싱 프로세스를 수행하는 단계, 프로세싱 챔버에 접속된 원격 플라즈마 소스에서 할로겐-함유 가스로부터 반응성 종들을 생성하는 단계, 할로겐-함유 가스로부터 프로세싱 챔버 속으로 반응성 종들을 주입하는 단계, 및 프로세싱 챔버의 내부 표면을 반응성 종들에 노출시키는 단계를 포함한다.
산소-기반 애싱 프로세스는 프로세싱 챔버 속으로 산소-함유 가스를 주입하는 단계 및 산소-함유 가스로부터 반응성 산소 종들이 생성되도록 프로세싱 챔버에 RF 전력을 인가하는 단계를 포함한다. 산소-기반 애싱 프로세스는 단일 단계로 수행될 수 있다. 선택적으로, 산소-기반 애싱 프로세스는 2단계로 수행될 수 있으며, 제 1 단계는 프로세싱 챔버의 페이스플레이트를 세정하는 단계이고 제 2 단계는 프로세싱 챔버의 또 다른 내부 표면을 세정하는 단계이다. 세정 챔버에서 RF 전력은 산소-기반 애싱 프로세스 이후에 중단되며, 프로세싱 챔버의 내부 표면은 원격 플라즈마 소스로부터 RF 전력 없이 반응성 종들에 노출된다. 산소-기반 애싱 프로세스는 챔버의 내부 표면으로부터 탄소-함유 증착물을 제거하는데 이용될 수 있으며, 원격 플라즈마 소스로부터의 반응성 종들은 챔버의 내부 표면으로부터 실리콘 및 산소-함유 증착물들을 순차적으로 제거하는데 이용될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 산소-기반 애싱 프로세스에 사용되는 산소-함유 가스는 산소(O2)이고, 원격 플라즈마 소스에서 반응성 종들을 제공하는 할로겐-함유 가스는 삼불화 질소(NH3)이다.
본 발명의 앞서 언급된 특징들을 본 발명의 보다 상세한 설명, 상기 간략한 설명을 통해 이해할 수 있도록, 첨부되는 도면에 도시된 몇 가지 실시예를 참조한다. 그러나 첨부되는 도면은 단지 본 발명의 전형적인 실시예만을 나타내는 것으로, 본 발명의 범주를 제한하고자 하는 것은 아니며, 본 발명은 등가적인 다른 실시예를 구현할 수 있다는 것을 주지해야 한다.
도 1은 프로세싱 챔버를 세정하는 방법의 실시예를 요약한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 세정될 수 있는 프로세싱 챔버의 단면도이다.
도 3은 프로세싱 챔버를 세정하는 방법의 또 다른 실시예를 요약한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 수행되는 산소-기반 애싱 프로세스의 과정에 따른 내부 챔버 표면의 FTIR 스펙트럼의 Si-CH3 프로파일을 나타낸다.
본 발명은 전반적으로 집적회로들 및 반도체 소자들의 제조시 이용되는 프로세싱 챔버들, 이를 테면 증착 챔버들을 세정하는 방법들을 제공한다. 세정 방법들은 프로세싱 챔버로부터 탄소-함유 증착물들을 세정하기 위해 원격 플라즈마 소스에서 생성된 반응성 종들을 이용하는 단계를 포함한다.
본 명세서에 개시된 챔버 세정 방법의 일 실시예는 도 1에 요약되어 있으며 하기에서 더욱 상세히 설명될 것이다. 단계(100)에 도시된 것처럼, 산소-기반 애 싱 프로세스는 프로세싱 챔버에서 수행된다. 단계(102)에 도시된 것처럼, 할로겐-함유 가스로부터 프로세싱 챔버와 접속된 원격 플라즈마 소스에서 반응성 종들이 생성된다. 단계(104)에 도시된 것처럼, 프로세싱 챔버 속으로 반응성 종들이 주입된다. 다음 단계(106)에 도시된 것처럼, 챔버에서 RF 전력 없이 프로세싱 챔버의 내부 표면들이 반응성 종들에 노출된다.
본 명세서에 개시된 방법들을 이용하여 세정 될 수 있는 챔버의 예로는 캘리포니아 산타클라라의 어플라이드 머티리얼스사로부터 입수가능한 PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00001
화학적 기상 증착(CVD) 챔버가 있다. PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00002
화학적 기상 증착 챔버는 실리콘, 산소 및 탄소, 및 다른 물질들을 포함하는 낮은 유전상수 막들과 같이, 탄소-도핑 실리콘 산화물들을 증착하는데 이용될 수 있는 2개의 절연된 프로세싱 영역들을 갖는다. 2개의 절연된 프로세싱 영역들을 갖는 챔버는 본 명세서에서 참조되는 미국 특허 No.5,855,681호에 개시된다.
PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00003
화학적 기상 증착 챔버는 원격 플라즈마 소스가 부착될 수 있는 포트를 갖는다. MKS 인스트루먼트로부터 입수가능한 Astron
Figure 112008058230639-PCT00004
ex 원격 플라즈마 소스를 갖는 PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00005
화학적 기상 증착 챔버가 본 명세서에 개시된 방법들의 실시예에 사용될 수 있다. 그러나 다른 프로세싱 챔버들 및 원격 플라즈마 소스들이 사용될 수 있다.
하기에 개시되는 가스 유량들은 전체적으로 CVD 챔버에 의해, 즉 절연된 프로세싱 영역들 모두에 의해 실험된 유량들로 간주된다. 따라서, CVD 챔버의 각각 의 프로세싱 영역들에 의해 실험되는 가스 유량들은 전체적으로 CVD 챔버에 의해 실험되는 가스 유량들의 대략 절반이다. 실시예들중 일부 예들은 2개의 프로세싱 영역들을 갖는 CVD 챔버의 프로세싱 영역의 세정과 관련하여 개시되었지만, 본 명세서에 개시된 방법들은 하나 또는 2개 이상의 프로세싱 영역들을 갖는 챔버의 프로세싱 영역을 세정하는데 이용될 수 있다.
2개의 프로세싱 영역들 및 2개의 원격 플라즈마 소스를 갖는 챔버의 예가 도 2에 도시된다. 챔버(200)는 그 내부에 가열 부재(들)(미도시)를 갖는 벽들을 포함하는 챔버 바디(212) 내부에 프로세싱 영역들(218, 220)을 갖는다. 하나의 원격 플라즈마 소스(250)는 프로세싱 영역(218)과 접속되며, 또 다른 원격 플라즈마 소스(250)는 프로세싱 영역(220)과 접속된다. 가열된 페데스털인 기판 지지체(228)는 구동 시스템(203)에 접속되며 챔버 바디(212)의 바닥부를 통해 연장되는 스템(stem)(226)에 의해 각각의 프로세싱 영역(218, 220)에 이동가능하게 배치된다. 또한, 프로세싱 영역들(218, 220) 각각은 바람직하게 챔버 리드(204)를 통해 배치되는 가스 분배 어셈블리(208)를 포함한다. 각각의 프로세싱 영역의 가스 분배 어셈블리(208)는 샤워 헤드 어셈블리(242)로 가스를 전달하는 가스 입구 통로(242)를 포함한다. 샤워 헤드 어셈블리(242)는 프로세싱 영역들(218, 220) 속으로 가스를 전달하기 위한 페이스플레이트(faceplate)(246)를 포함한다. 가스 분배 어셈블리(208)는 페이스플레이트(246)를 포함하며, 가스 분배 어셈블리(208)의 부품들을 가열하는 가열 부재(들)(미도시)를 포함한다.
도 1을 참조로, 산소-기반 애싱 프로세스는 프로세싱 챔버 속으로 산소-함유 가스를 주입하고 반응성 산소 종들을 생성하기 위한 플라즈마를 제공하기 위해 프로세싱 챔버에 RF 전력을 인가하는 단계를 포함한다. 반응성 산소 종들은 산소 라디컬들, 이온화된 산소 종들, 또는 여기된 상태에 있는 산소 종들일 수 있다. 산소-함유 가스는 예를 들어, O2, O3, CO2 및 이들의 조합물로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 산소-함유 가스는 유량을 두고 프로세싱 챔버 속으로 주입될 수 있다. 본 명세서에서 제공되는 유량들 및 다른 프로세싱 조건들은 300mm 기판을 처리하는데 이용되는 챔버를 기준으로 제공되며 다른 기판 또는 챔버 크기에 따라 조절될 수 있다. 선택적으로, 산소-함유 가스는 챔버에서 플라즈마 안정성을 강화시키기 위해, 아르곤, 질소 또는 헬륨과 같은 희석 캐리어 가스와 함께 프로세싱 챔버로 주입될 수 있다. 산소-기반 애싱 프로세스는 챔버의 내부 표면상에 미리 형성된 탄소 증착물들을 제거하기에 충분한 조건하에서 수행된다. 산소-기반 애싱 프로세스의 비율은 RF 전력, 간격(spacing), 온도, 산소-함유 가스의 유량 및/쪼는 압력을 변화시킴으로써 조절될 수 있다.
산소-기반 애싱 프로세스가 프로세싱 챔버에서 실행된 이후, 프로세싱 챔버의 RF 전력은 도 1의 단계들(102, 104)에 개시된 것처럼, 원격 플라즈마 소스에서 생성된 반응성 종들이 챔버 속으로 주입되기 이전에 중단된다. 바람직하게, 원격 플라즈마 소스에서 생성된 반응성 종들은 원격 플라즈마 소스에서 생성된 반응성 종들을 이용하는 세정 및 산소-기반 애싱이 "백-투-백(back-to-back)" 수행되도록 산소-기반 애싱 프로세스가 완료된 직후 챔버로 주입된다.
불소-함유 가스 또는 염소-함유 가스와 같은 할로겐-함유 가스를 원격 플라즈마 소스의 플라즈마 조건들에 노출시킴으로써 원격 플라즈마 소스에서 반응성 종들이 생성된다. 사용될 수 있는 불소-함유 가스들의 예로는 NF3, CF4, C2F4, C2F6, F2 및 이들의 조합물들이 포함된다. 사용될 수 있는 염소-함유 가스들의 예로는 CCl4, C2Cl6, Cl2 및 이들의 조합물들이 포함된다.
반응성 종들을 생성하기 위해 원격 플라즈마 소스에 의해 제공되는 전력은 예를 들어, 약 10킬로와트 사이일 수 있다. 반응성 종들은 라디컬들, 이온화된 종들, 또는 여기된 상태의 종들일 수 있다. 예를 들어, 반응성 종들은 불소 라디컬들, 이온화된 불소 종들, 또는 여기된 상태의 불소 종들일 수 있다. 반응성 종들은 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버로 주입될 수 있다. 프로세싱 챔버의 내부 표면은 산소-기반 애싱 프로세스에 의해 챔버의 내부 표면으로부터 탄소-함유 증착물이 제거된 이후, 챔버의 내부 표면상에 남아있을 수 있는 실리콘 및 산소-함유 증착물을 충분히 제거할 수 있는 시간 동안 반응성 종들에 노출된다.
바람직한 실시예들에서, 산소-기반 애싱 프로세스에서 사용되는 산소-함유 가스는 O2이며, 원격 플라즈마 소스에서 반응성 종들을 제공하는 할로겐-함유 가스는 NF3이다.
산소-기반 애싱 프로세스는 도 1의 실시예에서 단일 단계(100)로 도시되고 설명되지만, 또 다른 실시예에서, 산소-기반 애싱 프로세스는 2단계를 포함한다. 예를 들어, 산소-기반 애싱 프로세스는 챔버의 페이스플레이트를 주로 세정하기 위한 제 1단계와 페이스플레이트 이외의 다른 챔버의 내부 표면들을 세정하기 위한 제 2단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 산소-기반 애싱 프로세스는 기판 지지체 간격에 대한 제 1 압력 및 제 1 페이스플레이트에서 플레이트를 세정한 다음 기판 지지체 간격에 대한 제 2 압력 및 제 2 페이스플레이트에서 챔버의 다른 내부 표면들을 세정하는 단계를 포함한다. 바람직하게, 페이스플레이트는 챔버의 다른 내부 표면들을 세정하기 위해 사용되는 압력 및 간격을 기준으로 기판 지지체 간격에 대해 보다 높은 압력 및 보다 작은 페이스플레이트에서 세정된다. 압력 및 간격을 제외하고, 온도, RF 전력 및 산소-함유 가스의 유량과 같은 다른 프로세싱 조건들은 페이스플레이트 세정 및 챔버의 다른 내부 표면들의 세정 동안 변하지 않을 수 있고 도 1의 실시예에 따라 단일 단계의 산소-기반 애싱 프로세스를 참조로 앞서 개시된 조건과 동일한 범위일 수 있다.
본 명세서에서 제공되는 산소-기반 애싱 프로세스를 이용하여 챔버의 내부 표면들 상에 실리콘, 탄소 및 산소 증착물을 갖는 챔버를 처리함으로써, 탄소 증착물들이 제거될 수 있고, 이는 산소-기반 애싱 프로세스들은 챔버로부터 쉽게 제거될 수 있는 가스인 CO2와 같은 탄소 증착물을 산화시키기 때문이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따라 수행되는 산소-기반 애싱 프로세스(0, 30, 60, 90초 애싱)의 과정에 따른 내부 챔버 표면의 FTIR 스펙트럼들을 나타낸다. FTIR 스펙트럼들은 Si-CH3 피크가 산소-기반 애싱 프로세스의 과정에 따라 표면을 감소시킨다는 것을 나타낸다. 따라서, 산소-기반 애싱 프로세스 이후, 남아있는 증착물은 주로 실리콘 및 산소-함유 증착물들로 원격 플라즈마 소스에 의해서만, 즉, 인시튜 RF 전력 없이 생성된 반응성 종들을 사용함으로써 제거될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 도 3에 요약되어 있으며 하기에 보다 상세히 설명된다. 도 3에 요약된 실시예에서, 원격 플라즈마 챔버에서 생성된 반응성 종들은 세정 프로세스 동안 프로세싱 챔버에서 RF 전력을 사용하지 않고 원격 플라즈마 소스와 접속된 프로세싱 챔버를 세정하는데 이용된다. 도 3의 단계(302)에 도시된 것처럼, 반응성 산소 종들 및 반응성 질소 종들은 프로세싱 챔버에 접속된 원격 플라즈마 소스에서 생성된다. 다음 반응성 산소 종들 및 반응성 질소 종들이 단계(304)에 도시된 것처럼, 프로세싱 챔버 속으로 주입되고 프로세싱 챔버의 내부 표면은 단계(306)에 도시된 것처럼, 프로세싱 챔버로부터 탄소-함유 증착물을 제거하기 위해 프로세싱 챔버에서 RF 전력 없이 반응성 산소 종들 및 반응성 질소 종들에 노출된다. 바람직하게, 반응성 산소 종들은 O2로부터 생성된다. 반응성 질소 종들은 예를 들어, N2, N2O, 또는 NO3로부터 생성될 수 있다.
반응성 산소 종들은 챔버로부터 쉽게 제거될 수 있는 휘발성 산소 및 탄소-함유 부산물을 형성하도록 챔버의 내부 표면들 상의 탄소-함유 증착물들과 반응한다. 반응성 질소 종들은 반응성 산소 종들을 제공하는 산소-함유 가스의 분해를 조장한다. 또한, 반응성 질소 종들은 챔버로 반응성 산소 종들의 수송을 보조한 다음 프로세싱 챔버에서 활성 형태인 반응성 산소 종들을 방출한다.
선택적으로, 반응성 불소 종들은 원격 플라즈마 소스에서 생성되며 프로세싱 챔버로 주입된다. 반응성 불소 종들은 챔버로부터 실리콘-함유 증착물들을 제거하는데 유용하다. 프로세싱 챔버가 실리콘을 포함하는 막들을 증착하는데 사용되지 않는다면, 예를 들면 챔버가 비정질 탄소막들을 증착하는데만 사용된다면, 불소 반응성 종들은 챔버 표면상에 불소 수지(fluorocarbon polymer)를 형성하도록 탄소-함유 증착물들과 반응할 수 있기 때문에, 이는 불소 반응성 종들 없이 챔버를 세정하는데 바람직하다. 한편, 그 위에 비정질 탄소 막 및 SiON 유전체 무반사 코팅(DARC) 모두를 증착하기 위해 사용되는 챔버에 대해, 실리콘-함유 증착물을 제거하기 위해 세정 프로세스에서 불소 반응성 종들을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
바람직하게, 아르곤, 헬륨 또는 다른 불활성 가스들과 같은 불활성 가스는 반응성 종들을 생성하는 동안 원격 플라즈마 소스에 제공된다. 불활성 가스는 원격 플라즈마 소스에서 압력 안정화를 돕고 프로세싱 챔버로 반응성 종들의 수송을 보조한다. 또한, 불활성 가스는 원격 플라즈마에 의해 분해되며 세정 프로세스를 돕는다. 불활성 가스는 프로세싱 챔버로부터 제거되는 증착물의 형태를 기초로 선택될 수 있다. 예를 들어, 실리콘, 산소, 탄소 및 수소를 포함하는 낮은 유전상수막들을 증착하기 위해 사용되는 프로세싱 챔버를 세정하기 위한 불활성 가스로서는 헬륨이 사용될 수 있는 반면, 산소는 포함하지 않고 실리콘 및 탄소를 포함하는 막들 또는 비정질 탄소막들을 증착하는데 사용되는 프로세스 챔버를 세정하는 불활성 가스로서는 아르곤이 사용될 수 있다. 그러나 본 명세서에 개시된 임의의 막들을 증착하기 위해 사용되는 챔버들을 세정하기 위해 임의의 불활성 가스가 사용될 수 있다.
일단 반응성 산소 종들, 반응성 질소 종들, 및 선택적 반응성 불소 종들이 프로세싱 챔버에 있다면, 반응성 종들의 세정 활동은 페이스플레이트 및 챔버 벽들을 포함하는 가스 분배 어셈블리를 적어도 약 150℃의 온도로 가열함으로써 강화된다. 이러한 챔버 표면들의 가열은 챔버에서 추가적인 반응성 종들의 활성화 및/또는 생성에 의해 세정 프로세스를 가속시킨다. 일 면에서, 챔버 표면은 증착이 완료된 이후 그리고 세정 프로세스에 걸쳐 챔버에 있는 기판 상에 막을 증착하는 동안 이들 표면에 통상적으로 인가되는 열을 지속 또는 유지함으로써 가열된다.
본 명세서에 개시된 원격 플라즈마-기반 세정 프로세스들은 챔버 내부에 플라즈마를 제공하는 인시튜 RF 전력을 사용하는 세정 프로세스에 대해 몇 가지 장점을 갖는다. 예를 들어, 인시튜 보다는 원격적으로 플라즈마가 제공되기 때문에 페이스플레이트와 같은 챔버 부품들의 손상이 최소화된다. 페이스플레이트 상에 알루미늄 불화물 미립자의 형성은 인시튜 보다는 원격적으로 플라즈마를 제공함으로써 최소화된다. 원격 플라즈마 소스에 의해 제공되는 반응성 종들은 챔버의 플라즈마 프로세싱 영역에 있지 않은, 인시튜 RF 전력을 이용하여 세정되기 어려운 챔버 슬릿 밸브 또는 챔버 통로, 배출 포트 및 챔버 바닥부와 같은 챔버의 영역들에 도달할 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시되는 원격 플라즈마-기반 세정 프로세스는 챔버 표면들 상의 잔류물 또는 증착물들의 플라즈마 조밀화를 산출할 수 있는 인시튜 산소 플라즈마-기반 세정 프로세스들 보다는 높은 에칭률을 제공할 수 있 다. 플라즈마 조밀화 잔류물은 보다 단단하여 에칭이 어려워, 세정 프로세스를 지연시킨다.
챔버의 바닥부의 세정을 보다 강화시키기 위해, 원격 플라즈마 소스로부터의 반응성 종들은 일부 반응성 종들이 챔버의 가스 분배 어셈블리를 먼저 통과하지 않고 챔버로 주입되도록, 원격 플라즈마 소스로부터 챔버의 바닥부 속으로 연장되는 전환 라인을 통해 챔버의 바닥부로 주입될 수 있다.
실리콘 및 탄소를 포함하는 막들을 증착하는데 이용되는 챔버들의 세정
본 명세서에서 제공되는 챔버 세정 방법들은 실리콘, 탄소, 산소 및 수소를 포함하는 낮은 유전상수 막들(예를 들어, k<2.5) 및 탄소-함유 배리어막들 및 실리콘과 같이, 실리콘 및 탄소를 포함하는 후-처리 막들 및/또는 증착물들에 이용되는 세정 챔버에 특히 유용하다. 예를 들어, 낮은 유전상수 막들은 유기실리콘 화합물 및 탄화수소-기반 화합물을 포함하는 증착 가스 혼합물로부터 플라즈마-강화 화학적 기상 증착에 의해 증착될 수 있다. 본 명세서에 정의된 것처럼, 탄화수소-기반 화합물은 단지 탄소 및 수소를 포함하는 탄화수소들 뿐만 아니라 주로 탄소 및 수소를 포함하나, 또한 산소 또는 질소와 같은 다른 원자들도 포함하는 화합물들을 포함한다. 또한, 증착 가스 혼합물은 산화 가스 및 다중 유기실리콘 화합물과 같은 다른 성분들을 포함할 수 있다. 다공성을 증가시키고 기계적 특성을 강화시키는 것과 같이, 막의 특성을 변형시키기 위해 사용될 수 있는 후-처리들(post- treatments)로는 플라즈마, UV 및 전자 빔 처리들이 포함된다. 이러한 낮은 유전상수막들을 증착하는 방법들은 본 명세서에 참조로 통합되는 공동 양도된 미국 특허 No.6,936,551호 및 US 특허 공개 No.2004/0101633호에 개시된다.
도 3에 요약된 것처럼 세정 프로세스에 의해 실리콘 및 탄소 및 선택적으로 산소를 포함하는 막들을 증착하는데 이용되는 챔버들을 세정하는 프로세싱 조건들이 개시된다. 반응성 산소 종들 및 반응성 불소 종들은 라디컬들, 이온화된 종들, 또는 여기된 상태의 종들일 수 있다. 반응성 산소 종들은 O2, O3, CO2 및 이들의 조합물들과 같은 산소-함유 가스로부터 생성된다. 반응성 불소 종들은 NF3, CF4, C2F4, C2F6, F2 및 이들의 조합물들과 같은 불소-함유 가스로부터 생성된다. 바람직한 실시예에서, 반응성 산소 종들은 O2로부터 생성되며, 반응성 불소 종들은 NF3로부터 생성된다. 반응성 산소 종들은 제 1 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버 속으로 주입될 수 있고, 반응성 불소 종들은 제 2 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버로 주입될 수 있다. 바람직하게, 반응성 산소 종들은 O2로부터 생성되며, 반응성 불소 종들은 NF3로부터 생성된다.
NF3로부터 생성된 반응성 종들의 유량 대 O2로부터 생성된 반응성 종들의 유량의 비율(축약해서 NF3:O2 비율)은 세정 프로세스의 에칭률을 제어하는데 있어 중요한 변수라는 것이 밝혀졌다. 선택적으로, NF3:O2 비율은 약 0.083(1:12)이다. 또한, 대부분의 실리콘은 높은 NF3:O2 비율에서 챔버 표면들 상의 잔류물들로부터 제거될 수 있는 반면, 유리된(loose), 고체 탄소 및 불소-함유 잔류물은 높은 NF3:O2 비율에서 수행되는 챔버 세정 프로세스들이 수행된 이후 남아있게 된다는 것이 밝혀졌다.
선택적으로, 아르곤 또는 헬륨과 같은 캐리어 또는 희석 가스는 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버로 반응 종들의 수송을 보조하는데 이용될 수 있다.
프로세싱 챔버의 내부 표면들은 프로세싱 챔버에 유기실리콘 화합물 및 탄화수소-기반 화합물을 포함하는 화합물로부터 증착된 낮은 유전상수막과 같은 실리콘 및 탄소-함유막을 증착하는 동안 프로세싱 챔버의 내부 표면상에 미리 형성된 실리콘 및 탄소-함유 증착물들을 제거하기 충분한 시간 주기 동안 반응성 종들에 노출된다.
챔버의 내부 표면들을 반응성 종들에 노출하는 동안, 챔버 압력은 약 1Torr 내지 약 2.8Torr 사이일 수 있다. 보다 높은 압력은 보다 낮은 에칭률을 야기시킨다. 보다 높은 압력은 덜 활성적인 종들로 반응서 종들의 재결합을 가속시키는 것으로 여겨진다. 예를 들면, 불소 라디컬은 F2를 형성하도록 재결합될 수 있지만, 보다 낮은 압력은 세정이 어려운 챔버의 영역들로 반응성 종들의 수송을 강화시킨다.
원격 플라즈마 소스에서 플라즈마 조건에 대한 NF3 및 O2 모두의 노출은 챔버로부터 쉽게 제거될 수 있는 CO 및 HF 휘발성 부산물들을 형성하도록 챔버에서 탄소 및 수소-함유 잔류물들과 반응하는 산소 및 불소 라디컬들로 분해될 수 있는 OF 라디컬들을 생성하는 것으로 여겨진다. 원격 플라즈마 소스 내부 보다는 원격 플라즈마 소스의 프로세싱 챔버 하류에 O2가 제공된다는 것을 제외하고는 본 명세서에 제공되는 것들과 유사한 프로세스 조건들을 이용하여 수행되는 세정 프로세스들은 프로세싱 챔버속으로 주입되기 이전에 NF3 및 O2 모두가 원격 플라즈마 소스의 플라즈마 조건에 노출되는 세정 프로세스 보다 에칭률이 상당히 낮다.
O2가 원격 플라즈마 소스의 하류로 프로세싱 챔버에 제공될 때 NF3 및 O2의 여기되고 잠재적으로 반응성 종들의 부족은 플라즈마에서 잔광(afterglow)의 발광(luminescence)의 부재에 의해 논의된다. 통상적으로 잔광의 발광은 NF3 및 O2 모두가 프로세싱 챔버 속에 주입되기 이전에 원격 플라즈마 소스에서 플라즈마 조건에 노출된다. 따라서, NF3 및 O2 플라즈마 잔광의 관찰된 발광은 세정 프로세스를 위한 엔드포인트 표시기로서 잔광을 사용하는 것 이외에 프로세스 챔버에서 세정 속도 조건을 모니터링하는데 이용될 수 있다. 일 실시예에서, NF3 및 O2 플라즈마 잔광 발광의 세기는 공지된 기술의 종래의 조도계에 의해 측정될 수 있다. 측정된 세기 값이 높을수록 플라즈마에서 NF3 및 O2의 여기된 종들의 농도가 높다는 것을 나타낸다. 따라서, 측정된 세기 값은 유량, 온도, 및 RF 전력들과 같은 변화하는 프로세스 파라미터들이 플라즈마에서 NF3 및 O2의 여기된 종들의 형성 및 세정 속도 조건에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 표시기로서 사용될 수 있다. 또 한, 세정 프로세스 동안 조명 세기 값의 증가는 세정 프로세스에 대한 엔드포인트 표시기로서 사용될 수 있다. 세정 프로세스가 개시됨에 따라, 플라즈마에서 NF3 및 O2의 여기된 종들은 챔버에 있는 탄소 및 수소-함유 잔류물과 반응한다. 탄소 및 수소-함유 잔류물의 제거에 따라, NF3 및 O2의 여기된 종들의 농도는 여기된 종들이 탄소 및 수소-함유 잔류물들과 덜 반응함에 따라 증가한다.
바람직하게, 챔버의 내부 표면들은 챔버의 내부 표면들이 반응성 종들에 노출되는 동안 적어도 약 150℃의 온도로 가열된다. 내부 표면들은 챔버에 있는 가열된 지판 지지체 및 가열된 가스 분배 어셈블리에 의해 가열될 수 있다. 챔버의 내부 표면들의 가열은 챔버에서 추가의 반응성 종들의 활성화 및/또는 생성에 의해 세정 프로세스를 가속시킨다. 예를 들어, 상대적으로 비활성적인 세정 가스 O3는 분해되어 적어도 약 150℃로 가열된 표면 상에 반응성 산소 종들을 제공한다. 특히 가스 분배 어셈블리의 페이스플레이트 가열은 세정 페이스플레이트가 챔버의 위치로 보다 많은 반응성 종들을 허용하기 때문에 세정 프로세스를 가속시킨다.
비정질 탄소막들을 증착하는데 이용되는 챔버들의 세정
앞서 설명된 것처럼, 비정질 탄소막들을 증착하는데 사용되는 프로세싱 챔버는 반응성 불소 종들 없이 원격 플라즈마 소스에 의해 생성되는, 즉 원격 플라즈마 소스에 의해 제공되는 반응성 불소 종들 없이 또는 불소 소스를 주입하고 챔버에 전력을 인가함으로써 생성되는 반응성 질소 종들 및 반응성 질소 종들을 프로세싱 챔버의 내부 표면에 노출시킴으로써 세정될 수 있다. 또한, 앞서 설명된 것처럼, 챔버의 내부 표면들은 적어도 약 150℃의 온도로 가열된다.
비정질 탄소막들을 증착하기 위해 사용되는 프로세싱 챔버는 어플라이드 머티리얼스사로부터 입수가능한 PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00006
또는 PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00007
SE 챔버일 수 있다. 원격 플라즈마 소스는 MKS 인스트루먼트로부터 입수가능한 Astron
Figure 112008058230639-PCT00008
ex 원격 플라즈마 소스일 수 있다. 그러나, 다른 프로세싱 챔버들 및 원격 플라즈마 소스들이 이용될 수 있다.
반응성 종들을 생성하기 위해 원격 플라즈마 소스에 의해 제공되는 전력은 10kW에 이를 수 있다. 반응성 산소 종들은 제 1 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버로 주입될 수 있고, 반응성 질소 종들은 제 2 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버에 주입될 수 있다. 바람직하게, 반응성 산소 종들은 O2로부터 생성된다.
선택적으로, 아르곤 또는 헬륨과 같은 캐리어 또는 희석 가스는 프로세싱 챔버로 원격 플라즈마 소스로부터 반응성 종들의 수송을 보조하는데 이용될 수 있다.
챔버의 내부 표면을 반응성 종들에 노출하는 동안, 챔버 압력은 약 1Torr 내지 약 2Torr 사이일 수 있다.
본 발명의 또 다른 면에 따라, 프로세싱 챔버에 접속된 원격 플라즈마 소스에서 산소-함유 가스로부터 반응성 산소 종들 및 불소-함유 가스로부터 반응성 불 소 종들을 생성하는 단계, 프로세싱 챔버 속으로 반응성 산소 종들 및 반응성 불소 종들을 주입하는 단계, 및 프로세싱 챔버의 내부 표면을 챔버에서 RF 전력없이 반응성 산소 종들 및 반응성 불소 종들에 노출시키는 단계를 포함하는 세정 프로세스는 비정질 탄소막들을 증착하는데 사용되는 프로세싱 챔버를 세정하는데 이용된다. 특히, 이러한 세정 프로세스는 플라즈마 강화 화학적 기상 증착(PECVD) 반응에서 톨루엔, 또는 다른 고리형 불포화 탄화수소와 같은 방향족 전구체로부터 비정질 탄소막을 증착하는 동안 프로세싱 챔버의 내부 표면상에 이전에 형성된 증착물을 제거하는데 유용하다. 이러한 전구체들로부터 비정질막을 증착하는 동안 형성된 증착물은 프로필렌 또는 아세틸렌과 같은 짧은 고리의 선형 탄화수소로부터 비정질 탄소막들을 증착하는 동안 형성된 증착물들을 제거하는 것보다 어려운 큰 폴리머형 탄소-함유 잔류물을 포함한다. 톨루엔 또는 다른 고리형 비포화 탄화수소와 같은 방향족 전구체로부터 비정질 탄소막을 증착하는데 이용되는 챔버는 프로필렌 또는 아세틸렌과 같은 짧은 고리형 선형 탄화수소와 같은 다른 탄화수소 화합물들로부터 비정질 탄소막을 증착하는데 이용되는 챔버를 세정하는데 이용될 수 있다.
비정질 탄소막들을 증착하기 위해 사용되는 프로세싱 챔버는 어플라이드 머티리얼스사로부터 입수가능한 PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00009
또는 PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00010
SE 챔버일 수 있다. 원격 플라즈마 소스는 MKS 인스트루먼트로부터 입수가능한 Astron
Figure 112008058230639-PCT00011
ex 원격 플라즈마 소스일 수 있다. 그러나, 다른 프로세싱 챔버들 및 원격 플라즈마 소스들이 이용될 수 있다.
반응성 종들을 생성하기 위해 원격 플라즈마 소스에 의해 제공되는 전력은 10kW에 이를 수 있다. 반응성 산소 종들은 약 1000sccm 내지 약 4000sccm 사이의 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버로 주입될 수 있다. 반응성 불소 종들은 약 50sccm 내지 약 500sccm 사이의 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버로 주입될 수 있다. 바람직하게, 반응성 산소 종들은 O2로부터 생성되며 반응성 불소 종들은 NF3로부터 생성된다. NF3로부터 생성된 반응성 종들의 유량 대 O2로부터 생성된 반응성 종들의 유량의 비율(축약해서 NF3:O2 비율)은 세정 프로세스의 에칭률을 제어하는데 있어 중요한 변수라는 것이 밝혀졌다. 바람직하게, NF3:O2 비율은 약 0.1(1:10) 내지 약 0.3 사이로, 보다 높고 보다 낮은 비율들은 보다 낮은 에칭률을 산출한다. 최적의 NF3:O2 비율은 약 0.1이다.
선택적으로, 아르곤 또는 헬륨과 같은 캐리어 또는 희석 가스는 원격 플라즈마 소스로부터 프로세싱 챔버로 반응성 종들의 수송을 보조하도록 이용될 수 있다. 프로세싱 챔버 속으로의 캐리어 또는 희석 가스의 유량은 약 0sccm 내지 약 3000sccm 사이 또는 심지어 9000sccm에 이를 수 있다. 캐리어 또는 희석 가스로서 헬륨을 사용하는 세정 프로세스 및 캐리어 또는 희석 가스로서 아르곤을 사용하는 세정 프로세스를 통해 비교가능한 에칭률이 얻어진다. 최적의 NF3:O2 비율은 양쪽 세정 프로세스 모두 0.1이다. 캐리어 또는 희석 가스로서 헬륨이 사용될 때 아르곤보다는 0.1의 NF3:O2 비율에서 약간 높은 에칭률이 관찰되었다.
NF3, O2 및 최적의 캐리어 가스의 전체 유량은 약 2000sccm 내지 약 6000sccm 사이일 수 있다. 보다 높은 전체 유량에서 보다 높은 에칭률이 얻어진다.
챔버의 내부 표면들이 반응성 종들에 노출되는 동안, 챔버 압력은 약 1Torr 내지 약 2Torr 사이일 수 있다. 약 2Torr 이상의 챔버 압력에서 상당한 에칭률 강하가 관찰된다.
기판 지지체의 온도는 약 300℃ 내지 약 400℃ 사이로 설정될 수 있다. 바람직하게, 가스 분배 어셈블리는 페이스플레이트가 약 160℃의 온도를 갖도록 약 160℃의 온도로 가열될 수 있다. 그러나, 가스 분배 어셈블리는 약 75℃ 내지 약 160℃ 사이와 같이 더 낮은 온도로 가열될 수도 있다. 에칭률은 더 높은 가스 분배 어셈블리 히터 온도에서 증가되는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 8000Å/분 이상의 바람직한 에칭률은 75℃의 히터 온도에서 관찰되었다.
기판 지지체와 챔버의 가스 분배 어셈블리의 페이스플레이트 사이의 간격은 약 200mils 내지 약 1000mils 사이일 수 있다.
프로세싱 챔버의 내부 표면들은 챔버의 내부 표면들로부터 실리콘 및 산소-함유 증착물들을 제거하기에 충분한 시간 주기 동안 반응성 종들에 노출된다. 예를 들어, 프로세싱 챔버의 내부 표면들은 증착물들의 1000Å 두께 당 약 35초 동안 반응성 종들에 노출될 수 있다.
실시예의 일례가 하기에 개시된다.
예 1
PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00012
CVD 챔버는 Astron
Figure 112008058230639-PCT00013
ex 원격 플라즈마 소스에서 반응성 산소 종들 및 반응성 불소 종들을 생성하는 단계 및 PRODUCER
Figure 112008058230639-PCT00014
CVD 챔버로 반응성 산소 종들 및 반응성 불소 종들을 주입하는 단계 및 실리콘, 산소 및 탄소를 포함하는 낮은 유전상수 막의 약 6000Å을 제거하기 위해 챔버에서 RF 전력 없이 약 150초 동안 챔버의 내부 표면들을 반응성 종들에 노출시키는 단계에 의해 세정된다. 낮은 유전상수 막은 메틸디에톡실란(mDEOS), 노르보나디엔(norbornadiene)(BCHD) 및 산소를 포함하는 가스 혼합물로부터 PECVD 프로세스에서 챔버에 먼저 증착된다. 반응성 산소 종들은 약 6000sccm의 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 챔버 속으로 주입된다. 반응성 불소 종들은 약 500sccm의 유량으로 원격 플라즈마 소스로부터 챔버에 주입된다. 헬륨은 캐리어 가스로 사용되며 약 6000sccm의 유량으로 챔버에 주입된다. 챔버의 내부 표면들이 반응성 종들에 노출되는 동안, 챔버 압력은 약 2.8Torr이다. 페이스플레이트 및 챔버 벽들을 포함하는 가스 분배 어셈블리는 내부 표면들이 반응성 종들에 노출되는 동안 가열된다. 기판 지지체에 대한 페이스플레이트 간격은 약 1800mils이다.
지금까지는 본 발명의 실시예들에 관한 것이었지만, 본 발명의 다른 실시예 및 추가 실시예들은 하기 청구항들에 의해 결정되는 본 발명의 기본 사상 및 범주를 이탈하지 않고 고안될 수 있다.

Claims (20)

  1. 페이스플레이트를 갖는 가스 분배 어셈블리 및 챔버 벽들을 포함하는 프로세싱 챔버를 세정하는 방법으로서,
    상기 프로세싱 챔버에 접속되는 원격 플라즈마 소스에서 산소-함유 가스로부터 반응성 산소 종들을 생성하는 단계;
    상기 원격 플라즈마 소스에서 질소-함유 가스로부터 반응성 질소 종들을 생성하는 단계;
    상기 프로세싱 챔버 속으로 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 질소 종들을 주입하는 단계; 및
    상기 가스 분배 어셈블리 및 상기 챔버 벽들을 가열하는 동안 상기 프로세싱 챔버의 내부 표면들을 상기 챔버에서 RF 전력 없이 상기 반응성 산소 종들과 상기 반응성 질소 종들에 노출시키는 단계
    를 포함하며, 상기 내부 표면들을 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 질소 종들에 노출시키는 단계는 상기 프로세싱 챔버에서 비정질 탄소막을 증착하는 동안 상기 프로세싱 챔버의 상기 내부 표면상에 이전에 형성된 탄소-함유 증착물들을 제거하는, 프로세싱 챔버 세정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 내부 표면들은 상기 내부 표면들이 반응성 불소 종들에 노출되지 않게 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 질소 종들에 노출되는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응성 질소 종들은 O2로부터 생성되며 상기 반응성 질소 종들은 NF3로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버속으로의 NF3로부터 생성된 상기 반응성 종들의 유량 대 상기 프로세싱 챔버 속으로의 O2로부터 생성된 상기 반응성 종들의 유량의 비율은 약 0.1 대 약 0.3 사이인 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버의 내부 표면들은 약 1 Torr 내지 약 2 Torr 사이의 챔버 압력에서 상기 반응성 산소 종들과 상기 반응성 질소 종들에 노출되는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 비정질 탄소막은 톨루엔을 포함하는 가스 혼합물로부터 PECVD 프로세스 에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버에서 상기 반응성 산소 종들과 상기 반응성 질소 종들의 잔광(afterglow)의 발광을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  8. 페이스플레이트를 갖는 가스 분배 어셈블리 및 챔버 벽들을 포함하는 프로세싱 챔버를 세정하는 방법으로서,
    상기 프로세싱 챔버와 접속된 원격 플라즈마 소스에서 산소-함유 가스로부터 반응성 산소 종들을 생성하는 단계;
    상기 원격 플라즈마 소스에서 불소-함유 가스로부터 반응성 불소 종들을 생성하는 단계;
    상기 프로세싱 챔버 속으로 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 불소 종들을 주입하는 단계; 및
    상기 가스 분배 어셈블리 및 상기 챔버 벽들이 가열되는 동안 상기 프로세싱 챔버의 내부 표면들을 상기 챔버에서 RF 전력 없이 상기 반응성 산소 종들과 상기 반응성 불소 종들에 노출시키는 단계
    를 포함하며, 상기 내부 표면들은 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 불소 종들에 노출시키는 단계는 상기 프로세싱 챔버의 내부 표면들 상에 이전에 형성 된 실리콘 및 탄소-함유 증착물을 제거하는, 프로세싱 챔버 세정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 반응성 산소 종들은 O2로부터 생성되며 상기 반응성 불소 종들은 NF3로부터 생성되는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버 속으로 NF3로부터 생성된 상기 반응성 종들의 유량 대 상기 프로세싱 챔버 속으로 O2로부터 생성된 상기 반응성 종들의 유량의 비율은 약 1:12인 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버의 상기 내부 표면들은 약 1Torr 내지 약 2.8Torr 사이의 챔버 압력에서 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 불소 종들에 노출되는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 실리콘 및 탄소-함유 증착물은 상기 프로세싱 챔버에서 유기실리콘 화합물 및 탄화수소-기반 화합물을 포함하는 혼합물로부터 낮은 유전상수막을 증착하 는 동안 형성되는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버에서 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 질소 종들의 잔광의 발광을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  14. 프로세싱 챔버를 세정하는 방법으로서,
    상기 프로세싱 챔버에서 산소-기반 애싱을 수행하는 단계;
    상기 프로세싱 챔버와 접속된 원격 플라즈마 소스에서 할로겐-함유 가스로부터 반응성 종들을 생성하는 단계; 및
    상기 프로세싱 챔버에서 RF 전력 없이 상기 프로세싱 챔버의 내부 표면들을 상기 반응성 종들에 노출시키는 단계
    를 포함하는, 프로세싱 챔버 세정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 산소-기반 애싱은 상기 프로세싱 챔버 속으로 산소-함유 가스를 주입하는 단계 및 반응성 산소 종들이 생성되도록 상기 프로세싱 챔버에 RF 전력을 인가하는 단계를 포함하며, 상기 RF 전력은 상기 프로세싱 챔버의 내부 표면들이 상기 할로겐-함유 가스로부터의 상기 반응성 종들에 노출되기 이전에 중단되는 것을 특 징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 산소-기반 애싱은 상기 프로세싱 챔버로 O2를 주입하는 단계를 포함하며, 상기 할로겐-함유 가스는 NF3인 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버는 페이스플레이트 및 기판 지지체를 포함하며, 상기 산소-기반 애싱은 기판 지지체 간격에 대해 제 1 압력 및 제 1 페이스플레이트에서 상기 페이스플레이트를 세정하는 단계 및 기판 지지체 간격에 대해 제 2 압력 및 제 2 페이스플레이트에서 상기 프로세싱 챔버의 다른 표면을 세정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 할로겐-함유 가스는 불소-함유 가스 또는 염소-함유 가스인 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 산소-기반 애싱 및 상기 프로세싱 챔버의 내부 표면들을 상기 반응성 종들에 노출시키는 단계는 상기 프로세싱 챔버에서 유기실리콘 화합물 및 탄화수소-기반 화합물을 포함하는 혼합물로부터 낮은 유전상수 막을 증착하는 동안 상기 프로세싱 챔버의 상기 내부 표면들 상에 이전에 형성된 실리콘, 탄소 및 산소 증착물들을 제거하는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버에서 상기 반응성 산소 종들 및 상기 반응성 질소 종들의 잔광의 발광을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프로세싱 챔버 세정 방법.
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