KR20100021432A - 반도체용 난연성 용매 - Google Patents
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Abstract
반도체 제조 시스템을 퍼징 및 세정하는 방법이 본 명세서에 개시된다. 개시된 방법은 히드로플루오로에테르를 포함하는 용매를 이용한다. 히드로플루오로에테르는 비독성이며 낮은 함수율을 가져서 유기금속 전구체 가수분해로 인한 열 발생을 방지한다. 일 실시양태에서, 반도체 제조 시스템을 세정하는 방법은 하나 이상의 이송 라인에서 반도체 제조에 사용되는 1종 이상의 화학 전구체를 용매로 용해시켜 하나 이상의 이송 라인을 세정하는 단계를 포함한다. 용매는 히드로플루오로에테르를 포함한다.
반도체, 난연성 용매, 히드로플루오로에테르, 화학 전구체, 세정
Description
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 모든 면에서 전체가 참조로 본 명세서에 도입된, 2007년 6월 18일자로 출원된 미국 가출원 제60/944,710호, 및 2007년 6월 7일자로 출원된 미국 가출원 제60/942,551호의 이익을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 반도체 제조 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 반도체 제조에 사용하기 위한 새로운 용매에 관한 것이다.
유기금속 전구체 및 무기 화학물질은 화학 증착(CVD) 또는 원자층 증착(ALD) 기술을 이용한 반도체 제조에 사용된다. 이들 전구체의 대부분은 공기에 극도로 민감하며, 산소, 물, 또는 고온의 존재 하에서 급속히 분해된다. 분해 생성물은 증착 챔버 및 이송 라인을 오염시킨다. 또한, 반도체 제조에 사용되는 대부분의 유기금속 CVD 전구체는 가연성이거나 자연발화성이며, 수분 민감성이다. 전구체는 수분과 반응하여 열을 생성하고 가연성 유기 부산물을 형성할 수 있다. 칵테일(cocktail), 전구체 이송 시스템 퍼징(purging), 및 캐니스터(canister) 잔류물 세정(rinsing) 용으로 반도체 공정에 사용되는 기존의 용매는 옥탄 및 헥산과 같은 고 가연성의 알칸이다. 이러한 알칸 및 유기금속 전구체의 용액은 반도체 제조에서 매우 위험한 가연성을 나타낸다.
따라서, 반도체 제조에서 유기금속 전구체에 대해 비독성이고 난연성인 용매가 필요하다.
발명의 요약
히드로플루오로에테르를 사용하여 반도체 제조 시스템을 세정하는 조성물 및 방법이 본원에서 기술된다. 히드로플루오로에테르는 산업에서 현재 사용되는 용매에 대한 안전한 대안이다. 히드로플루오로에테르는 안전할 뿐만 아니라, 효과적인 세정 용매에 대한 다른 기준에도 부합한다. 특히, 히드로플루오로에테르는 유기금속 전구체의 사용과 관련된 가연성 및 부식성 위험을 감소시킨다. 히드로플루오로에테르는 비독성이고 환경을 손상시키지 않는 용매이며, 낮은 함수량을 가져서 유기금속 전구체 가수분해로 인한 열 발생을 방지한다. 따라서, 반도체 제조 시스템에 히드로플루오로에테르를 사용하는 것은 화재 위험을 유의하게 감소시킬 수 있다. 추가적으로, 탄화수소의 가격 인상으로 인해, 히드로플루오로에테르를 사용하는 것은 현재의 탄화수소 용매에 대한 보다 비용-효율적인 대안을 제공할 수 있다. 따라서, 반도체 제조 시스템에 히드로플루오로에테르를 사용하는 것은 기존의 용매에 비해 몇 가지 장점을 나타낼 수 있다.
일 실시양태에서, 반도체 제조 시스템의 세정 방법은 하나 이상의 이송 라인에서 반도체 제조에 사용되는 1종 이상의 화학 전구체를 용매로 용해하여 하나 이 상의 이송 라인을 세정하는 것을 포함한다. 용매는 히드로플루오로에테르를 포함한다.
일 실시양태에서, 반도체 제조 시스템의 하나 이상의 이송 라인으로부터 반도체 제조에 사용되는 1종 이상의 화학 전구체를 제거하는 방법은 하나 이상의 이송 라인을 통해 히드로플루오로에테르를 함유하는 용매를 통과시키는 것을 포함한다. 이 방법은 또한 용매에 1종 이상의 화학 전구체를 용해시켜 하나 이상의 이송 라인으로부터 1종 이상의 화학 전구체를 제거하는 것을 포함한다.
다른 실시양태에서, 반도체 제조 시스템의 하나 이상의 이송 라인에서 부식을 방지하는 방법은 반도체 제조 시스템에서 필름 증착을 위한 화학 전구체로서 헥사클로로디실란을 사용하는 것을 포함한다. 이 방법은 히드로플루오로에테르를 함유하는 용매로 하나 이상의 이송 라인을 플러슁하는 것을 더 포함한다. 또한, 이 방법은 헥사클로로디실란을 용매로 용해시켜 반도체 제조 시스템으로부터 헥사디클로로실란을 제거하고 부식을 방지하는 것을 포함한다.
전술한 것은 이하 발명의 상세한 설명이 보다 잘 이해될 수 있도록 본 발명의 특징 및 기술적 장점을 대체적으로 개괄한 것이다. 본 발명의 청구 대상을 형성하는 본 발명의 추가적인 특징 및 장점이 이하에 기술될 것이다. 당업자는 개시된 개념 및 특정 실시양태가, 본 발명과 동일한 목적을 수행하고자 다른 구조를 설계하고 변경하기 위한 기초로서 쉽게 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 당업자는 또한 이러한 등가 구성이 첨부된 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않음을 인지해야 한다.
표기 및 명명
특정 용어들은 이하의 설명 및 청구의 범위에 걸쳐 특정 시스템 구성요소를 지칭하도록 사용된다. 본 명세서는 이름은 다르지만 기능은 다르지 않은 구성요소를 구별하고자 하지 않는다.
이하의 논의 및 청구의 범위에서, 용어 "포함하는(including)" 및 "포함하는(comprising)"은 개방형(open-ended) 방식으로 사용되며, 따라서 "...를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는"이라는 의미로 해석되어야 한다. 또한, 용어 "결합" 또는 "결합들"은 간접 또는 직접 화학 결합을 의미하도록 의도된다. 따라서, 제1 분자가 제2 분자와 결합하는 경우, 이 연결은 직접 결합이거나, 다른 관능기 또는 결합을 거친 간접 결합일 수 있다. 결합은 비제한적으로 공유 결합, 이온 결합, 정전기 결합, 쌍극자 결합 등과 같은 공지된 임의의 화학 결합일 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "알킬기"는 배타적으로 탄소 및 수소 원자를 함유하는 포화 관능기를 지칭한다. 또한, 용어 "알킬기"는 선형, 분지형, 또는 고리형 알킬기를 지칭한다. 선형 알킬기의 예는 비제한적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 포함한다. 분지형 알킬기의 예는 비제한적으로, t-부틸을 포함한다. 고리형 알킬기의 예는 비제한적으로, 시클로프로필기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 포함한다.
본 명세서에 사용된 약어 "Me"는 메틸기를 지칭하고; 약어 "Et"는 에틸기를 지칭하며, 약어 "Pr"은 프로필기를 지칭한다.
일 실시양태에서, 반도체 제조 시스템의 세정 방법은 1종 이상의 히드로플루오로에테르를 포함하는 용매로 시스템을 플러슁 또는 퍼징하는 것을 포함한다. 본 명세서에 사용된 용어 "플러쉬(flush)"는 본원에서 기술된 조성물 중 하나 이상으로 반도체 제조 시스템의 구성요소를 세정 및/또는 퍼징함을 지칭할 수 있다. 보다 구체적으로, 이 방법은 히드로플루오로에테르-함유 용매를 사용하여 반도체 제조 시스템의 이송 라인 내에 잔류하는 하나 이상의 화학 전구체를 용해시킨다. 본원에서 사용된 용어 "전구체(들)"은 반도체 제조에서 필름을 증착시키는데 사용되는 화합물을 지칭할 수 있다. 히드로플루오로에테르는 비독성이고 환경을 손상시키기 않으며, 10 ppm 미만의 함수량을 갖는다. 이론에 제한되지 않고, 히드로플루오로에테르의 낮은 함수율 및 저 휘발성은 유기금속 전구체 가수분해로 인한 열 발생을 방지 및 감소시킬 수 있다. 가연성 또는 자연발화성 전구체가 히드로플루오로에테르에 희석되면, 화재의 위험은 실질적으로 제거된다. 따라서, 히드로플루오로에테르는 반도체 제조 공정 이후 잔류하는 전구체의 가연성을 감소시키는데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 개시된 방법의 실시양태에 사용되는 히드로플루오로에테르는 10 ppm 이하, 별법으로 약 5 ppm 이하, 별법으로 약 1 ppm 이하의 함수량을 갖는다. 약 10 ppm 이하의 함수량을 갖는 히드로플루오로에테르는 초순수 히드로플루오로에테르로 지칭될 수 있다. 또한, 히드로플루오로에테르는 100 ℃ 미만의 끓는점을 가질 수 있다.
본원에서 사용된 히드로플루오로에테르는, 탄소, 불소, 수소, 하나 이상의 에테르 산소 원자, 및 임의로 탄소 주쇄 내의 하나 이상의 추가 캐터너리(catenary) 헤테로원자, 예컨대, 황 또는 질소를 함유하는 고 불소화 화합물을 지칭할 수 있다. 용매 내의 히드로플루오로에테르는 당업자에 공지된 임의의 적절한 히드로플루오로에테르일 수 있다. 일반적으로, 히드로플루오로에테르는 직쇄형, 분지형, 또는 고리형이거나 이들의 조합, 예컨대, 알킬시클로지방족일 수 있다. 바람직하게는, 히드로플루오로에테르는 포화되거나 이중결합이 없다. 이러한 불소화 에테르는 일반적으로 하기 화학식 1로 나타낼 수 있다.
여기서, R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있으며, 알킬, 아릴, 및 알킬아릴기일 수 있다. R1 및 R2 중 적어도 하나는 하나 이상의 불소 원자를 함유하며, R1 및 R2 중 적어도 하나는 하나 이상의 수소 원자를 함유한다. R1 및 R2는 또한 선형, 분지형, 또는 고리형일 수 있으며, 하나 이상의 불포화 탄소-탄소 결합을 함유할 수 있다. R1 및 R2는 또한 1 내지 5개의 탄소 원자를 갖는 플루오로알킬기를 포함할 수 있다.
적어도 일 실시양태에서, 히드로플루오로에테르는 하기 화학식 2로 나타낼 수 있다.
화학식 2에 나타낸 바와 같이, R1은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬기일 수 있다. 바람직하게는, 퍼플루오로알킬기는 4개의 탄소 원자를 갖는다. 히드로플로오로에테르는 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬 R1기를 갖는 히드로플루오로에테르의 혼합물일 수 있다. 예컨대, 용매는 약 95 중량%의 퍼플루오로-n-부틸 메틸 에테르 및 5 중량%의 퍼플루오로이소부틸 메틸 에테르를 함유하는 퍼플루오로부틸 메틸 에테르를 포함할 수 있으며, 약 60 중량% 내지 약 80 중량%의 퍼플루오로이소부틸 메틸 에테르 및 약 40 중량% 내지 약 20 중량%의 퍼플루오로-n-부틸 메틸 에테르를 함유하는 퍼플루오로부틸 메틸 에테르가 본 발명에 유용하다. 이러한 히드로플루오로에테르의 예가, 모든 면에서 전체가 참조로 본 명세서에 도입된 미국 특허 제5,827,812호에 상세하게 기술되어 있다. 예시적인 실시양태에서, 화학식 2로 나타낸 히드로플루오로에테르를 갖는 히드로플루오로에테르 용매는 (미네소타주 미네아폴리스 3M 컴파니로부터 상업적으로 입수가능한) HFE-7100이다.
다른 실시양태에 따라, 히드로플루오로에테르는 하기 화학식 3으로 나타낼 수 있다.
화학식 3에 나타낸 바와 같이, R1은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬기로 이루어진 군으로부터 선택된다. 바람직하게는, 퍼플루오로알킬기는 4개의 탄소 원자를 갖는다. 히드로플루오로에테르 용매는 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬 R1기를 갖는 히드로플루오로에테르의 혼합물일 수 있다. 예컨대, 용매는 약 95 중량%의 퍼플루오로-n-부틸 에틸 에테르 및 5 중량%의 퍼플루오로이소부틸 에틸 에테르를 함유하는 퍼플루오로부틸 에틸 에테르를 함유할 수 있으며, 약 15 중량% 내지 약 35 중량%의 퍼플루오로이소부틸 에틸 에테르 및 약 85 중량% 내지 약 65 중량%의 퍼플루오로-n-부틸 에틸 에테르를 함유하는 퍼플루오로부틸 에틸 에테르 또한 유용할 수 있다. 이러한 히드로플루오로에테르의 예가, 모든 면에서 전체가 참조로 본 명세서에 도입된 미국 특허 제5,814,595호에 상세하게 기술되어 있다. 예시적인 실시양태에서, 히드로플루오로에테르 용매는 (미네소타주 미네아폴리스 3M 컴파니로부터 상업적으로 입수가능한) HFE-7200이다.
용매는 약 50 중량% 이상의 히드로플루오로에테르, 별법으로 약 90 중량% 이상의 히드로플루오로에테르, 별법으로 약 99 중량% 이상의 히드로플루오로에테르를 갖는 농도의 히드로플루오로에테르를 포함할 수 있다. 일 실시양태에 따라, 용매는 95 중량% 이상의 히드로플루오로에테르, 보다 바람직하게는 99 중량% 이상의 히드로플루오로에테르를 포함한다. 더욱이, 용매는 1종 이상의 히드로플루오로에테르의 혼합물일 수 있다. 단지 예시로서, 용매의 약 50 중량%는 퍼플루오로부틸 에틸 에테르를 포함할 수 있고, 용매의 약 50 중량%는 퍼플루오로부틸 메틸 에테르를 포함할 수 있다.
다른 실시양태에서, 용매는 히드로플루오로에테르 및 다른 용매의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 용매의 예는 비제한적으로, 탄화수소 또는 알칸(예컨대, 펜탄, 헥산, 옥탄, 헵탄 등), 에테르(예컨대, 디에틸에테르, 테트라히드로푸란), 아민(예컨대, 트리에틸아민), 케톤(예컨대, 아세톤), 및 알콜(예컨대, 이소-프로필알콜), 디클로로메탄, 방향족 등을 포함한다. 일 실시양태에서, 용매 혼합물은 약 50 중량%의 히드로플루오로에테르 및 약 50 중량%의 다른 용매를 포함한다.
개시된 용매 화합물은 당업자에 공지된 증착 방법에서 이용될 수 있다. 적합한 증착 방법의 예는 비제한적으로, 종래의 CVD, 저압 화학 증착(LPCVD), 원자층 증착(ALD), 펄스화 화학 증착(P-CVD), 플라즈마 강화 원자층 증착(PE-ALD), 또는 이들의 조합을 포함한다. 반도체 제조 시스템은 반응 챔버를 포함할 수 있다. 반응 챔버는 비제한적으로, 반도체 필름을 증착시키기에 적합한 조건 하에서 냉벽형 반응기, 열벽형 반응기, 단일-웨이퍼 반응기, 다중-웨이퍼 반응기, 또는 다른 형태의 증착 시스템과 같은, 증착법이 실행되는 기기 내의 임의의 인클로저(enclosure) 또는 챔버일 수 있다.
본 발명의 히드로플루오로에테르 용매 조성물은 통상 스테인리스 강과 같은 금속으로 제조되는 반도체 제조 시스템의 표면을 세정할 수 있다. 또한, 본 명세서에 개시된 용매 조성물은 반도체 제조 시스템에 사용되는 임의의 재료의 표면을 세정할 수 있다. 히드로플루오로에테르를 함유하는 개시된 용매 조성물은 반도체 제조에 사용되는 무기 화학물질 및 유기금속 화합물에 의해 남겨진 잔류물을 용해 시킬 수 있다. 이러한 화합물의 예는 비제한적으로, Ti, Ta, Nb, Hf, Si, La, Ru, Pt, Cu 등의 전이 금속 착체를 포함한다. 전이 금속 착체의 예는 비제한적으로, 티타늄 클로라이드, 하프늄 클로라이드, 티타늄 아미드 착체, 하프늄 아미드, 탄탈륨 아미드, 규소 아미드, La(트리메틸실릴아세틸렌), 루테늄 알킬, 트리에톡시보론(TEB), 트리에틸포스파이트(TEPO), 트리메틸포스파이트(TMPO), 또는 이들의 조합을 포함한다. 개시된 용매로 용해될 수 있는 다른 전구체는 비제한적으로, 임의의 규소 전구체, 규소 알킬아미드, 규소 알킬옥사이드, 디실란 화합물, 금속/금속-옥사이드 전구체, 알킬 금속(자연발화성), 금속 Cp 착체, 금속 CO 착체, 금속 알킬옥사이드, 금속 디알킬아미드 등을 포함한다. 더욱이, 개시된 히드로플루오로에테르 용매는 이들 화학 전구체에 대해 실질적으로 불활성이다. 즉, 용매는 화학 전구체 또는 그의 잔류물과 반응하여 추가 오염 화합물을 형성하지 않는다. 또한, 개시된 히드로플루오로에테르 용매는 기존의 탄화수소 용매에 존재하는 가연성 및 화재 위험을 유의하게 감소시킨다.
일 실시양태에서, 히드로플루오로에테르 용매는 특히 헥사클로로디실란 전구체를 제거하는데 사용될 수 있다. 헥사클로로디실란(HCDS), Si2Cl6는 규소 규소 결합을 갖는 화합물이다. HCDS는 질화규소(SiN), 이산화규소(SiO2), 다결정 및 단결정 규소(Si)와 같은, 규소 박막에 대한 잠재적인 CVD 전구체일 수 있다. 규소 박막은 스페이서 니트라이드, 스페이서 옥사이드, 에칭 정지부(stop), 캡 니트라이드, STI 라이너, 갭필(gapfill), 엔지니어드 소스/드레인, 및 엔지니어드 기판으로 사용될 수 있다. 이는 또한 다른 CVD Si 용기 필름 전구체인, 디실란(Si2H6)의 합성을 위한 전구체이다.
HCDS는 물 또는 공기 중의 수분과 급속히 반응하여 부식성 산(예컨대, HCl)을 형성하는 고 반응성 화합물이다. 물과 HCDS의 반응으로 형성된 염산은 반도체 제조 시스템의 금속 표면에 심각한 부식을 야기할 수 있다. 따라서, 화학 전구체로서 HCDS를 사용하는 반도체 제조 시스템에서 부식을 방지하는 방법은 히드로플루오로에테르 용매로 반도체 제조 시스템을 플러슁하는 것을 포함할 수 있다. 히드로플루오로에테르 용매는 잔류하는 HCDS를 용해시키고 시스템으로부터 HCDS를 제거하여 부식성 HCl의 형성을 방지한다.
HCDS의 불완전 가수분해 또는 부분 가수분해는 또한 "포피 겔(poppy gels)"로도 공지된 고 가연성의 위험한 겔 부산물을 형성한다. 따라서, 증착 공정 이후에 HCDS 잔류물을 완전히 제거하기 위해 적절한 용매 세정 및 난연성 히드로플루오로에테르 용매를 이용한 퍼징 절차가 사용될 수 있다. 히드로플루오로에테르를 사용하는 것이 기존의 가연성 탄화수소 용매에 비해 바람직하다. 유출 또는 HCDS와의 부적절한 공정으로 형성된 임의의 고형 잔류물 또는 포피 겔은 또한 개시된 히드로플루오로에테르 용매의 실시양태를 사용하여 세정될 수 있다.
일 실시양태에서, 반도체 제조 시스템으로부터 1종 이상의 화학 전구체를 제거하는 방법은 반도체 제조 시스템을 통해 1종 이상의 히드로플루오로에테르를 함 유하는 용매를 통과시키는 것을 포함한다. 제조 시스템을 통해 히드로플루오로에테르 용매를 통과시키는 것은 제조 공정 이후에 남아있는 잔류물 또는 임의의 화학 전구체를 제거하거나 용해시키는 역할을 한다. 히드로플루오로에테르 용매가 시스템의 금속 표면과 접촉하면서, 시스템 내에 남아있는 임의의 화학 전구체 잔류물을 용해시킨다. 바람직하게는 용매는 잔류하는 화학 전구체 전부를 용해시키기에 충분한 시간 동안 시스템의 금속 표면과 접촉한다. 전형적으로, 용매는 분당 약 0.1 내지 약 5 표준 리터 범위의 유량으로 라인을 통해 플러슁된다. 플러슁된 용매는 소량으로 존재하는 경우 배출 건식 펌프를 통해 제거되거나, 주기적으로 폐기하도록 도구 상의 폐용매 캐니스터에 수집될 수 있다
화학 전구체(즉, HCDS)을 제거하는 방법의 실시양태에서, 1종 이상의 히드로플루오로에테르 용매를 이용한 퍼징/세정 주기 이후에, 생성된 전구체/히드로플루오로에테르 퍼징 용액이 pH 수준을 높이기 위해 N2 분위기 하에서 묽은 염기 용액에 천천히 천천히 첨가될 수 있다. 예컨대, pH는 약 8로 상승될 수 있다. 염기는 비제한적으로, NaOH, CaOH, KOH 등과 같은 임의의 적절한 염기일 수 있다. 히드로플루오로에테르 용매는 수용액으로부터 분리되고 수분 흡착 컬럼/필터로 정제되어 다른 퍼징/세정 주기를 위해 재순환될 수 있다.
본 발명의 방법은 당업자에게 일반적으로 공지된 임의의 용매 퍼징 공정 또는 절차에 도입될 수 있다. 예컨대, 전형적인 용매 퍼징 절차에서, 화학 전구체 저장 용기의 밸브가 먼저 잠긴다. 그런 다음 용매 퍼징 공정이 개시되어 용매 탱 크 또는 캐니스터로부터 히드로플루오로에테르 용매가 제조 시스템을 통해 플러슁되거나 펌핑된다. 일반적으로, 제조 시스템은 비제한적으로, 화학물질 이송 캐비넷, 표면이 전구체로 습윤된 하나 이상의 이송 라인, 중간 밸브, 물질 유량 제어기, 웨이퍼 제조 시스템 상의 기화기 등을 비롯한 다양한 구성 요소를 포함한다. 용매가 제조 시스템의 다양한 구성요소를 통과하면서, 잔류하는 화학 전구체를 용해시켜 시스템으로부터 제거한다. 용매 퍼징 공정은 완전히 자동화되거나 수동으로 수행될 수 있다. 히드로플루오로에테르 용매 조성물은 불활성 가스, 예컨대, N2 또는 He로 용매를 가압함으로써 제조 시스템을 통해 방출되거나 플러슁된 다음, 진공을 사용하여 라인 내의 잔류 용매를 건조시킨다.
시스템을 통해 용매를 가압한 후에, 용매는 그 안에 용해된 화학 전구체 또는 잔류물과 함께 시스템으로부터 제거된다. 진공 하에서 용매를 증발시킴으로써 용매의 완전한 제거가 달성될 수 있다. 별법으로, 히드로플루오로에테르 용매를 건조시키기 위해 질소 또는 다른 일부 불활성 가스가 시스템을 통해 송풍될 수 있다. 일반적으로, 시스템은 10회 이상, 바람직하게는 20회 이상, 보다 바람직하게는 30회 이상 반복적으로 플러슁 및 건조된다. 더욱이, 다른 실시양태에서, 반도체 제조 시스템은 시스템 내에 약 10 ppm 미만의 화학 전구체가 남아있는 10-7 내지 10-9 torr의 목적하는 베이스 압력이 달성되도록 플러슁 및 건조된다.
일반적으로, 히드로플루오로에테르는 반도체 또는 박막 제조 시스템의 이송 라인을 세정하는데 사용된다. 그러나, 히드로플루오로에테르는 공기의 존재 하에 서 분해되는 경향이 있는 화학 전구체와 접촉하고 있는 시스템 내의 임의의 용기, 챔버, 도구, 또는 밸브를 세정하는데 사용될 수 있다. 반도체 제조 시스템은 반도체 제조에 관련된 임의의 부품, 라인, 밸브, 챔버, 공정 도구, 용기를 포함한다. 반도체 제조 시스템의 예는 비제한적으로, 화학 증착 시스템, 박막 제조 시스템, 원자층 증착 시스템 등을 포함한다.
본 발명의 실시양태가 도시되고 기술되었지만, 본 발명의 사상 및 교시를 벗어나지 않고 당업자에 의해 변경될 수 있다. 본 명세서에 제공된 예 및 기술된 실시양태는 단지 예시적인 것이며, 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에 개시된 본 발명의 다양한 변경 및 수정이 가능하며, 이는 본 발명의 범위 내에 있다. 따라서, 보호의 범위는 상기 기재된 설명에 의해 제한되지 않으며, 후술되는 청구범위의 내용의 모든 등가물을 비롯한 범위인 청구의 범위에 의해서만 제한된다.
본 발명의 종래 기술, 특히, 본 출원의 우선일 이후의 공개일을 가질 수 있는 임의의 참조문헌의 논의는 승인되지 않는다. 본 명세서에 인용된 모든 특허, 특허 출원 및 공개 문헌의 개시 내용은 본 명세서에 기재된 내용에 예시, 절차, 또는 다른 상세한 보충을 제공하는 범위에서 그 전체 내용이 참조로 본 명세서에 도입된다.
Claims (30)
- 하나 이상의 이송 라인에서 반도체 제조에 사용되는 1종 이상의 화학 전구체를 용매로 용해시켜 하나 이상의 이송 라인을 세정함으로써 반도체 제조 시스템을 플러슁하는 단계를 포함하며,용매는 히드로플루오로에테르를 포함하는,반도체 제조 시스템의 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 히드로플루오로에테르는 화학식 R1-O-R2의 화합물을 포함하며,여기서, R1은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로알킬기이며, 퍼플루오로알킬기는 분지형 또는 선형이며, R2는 1 내지 2개의 탄소 원자를 갖는 알킬기인 방법.
- 제2항에 있어서, R1은 4개의 탄소 원자를 포함하는 방법.
- 제2항에 있어서, R2는 메틸기인 방법.
- 제2항에 있어서, R2는 에틸기인 방법.
- 제1항에 있어서, 히드로플루오로에테르는 퍼플루오로부틸 메틸 에테르, 퍼플루오로부틸 에틸 에테르, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 히드로플루오로에테르는 약 10 ppm 미만의 물을 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 용매는 히드로플루오로에테르 및 유기 용매의 혼합물을 포함하는 방법.
- 제8항에 있어서, 유기 용매는 디클로로메탄, 아세톤, 클로로포름, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 및 에틸 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제1항에 있어서, 내부의 압력을 대기압 미만으로 감소시킴으로써 시스템으로부터 용매를 건조시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서, 약 10 ppm 미만의 1종 이상의 화학 전구체가 시스템에 잔류하도록 시스템을 건조시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제10항에 있어서, 1회 초과로 시스템을 플러슁 및 건조시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제1항에 있어서, 1종 이상의 화학 전구체를 용매로부터 분리시키는 단계 및 용매를 재순환시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- a) 하나 이상의 이송 라인을 통해 히드로플루오로에테르를 함유하는 용매를 통과시키는 단계, 및b) 용매 내에 1종 이상의 화학 전구체를 용해시켜, 하나 이상의 이송 라인으로부터 1종 이상의 화학 전구체를 제거하는 단계를 포함하는,반도체 제조 시스템 내의 하나 이상의 이송 라인으로부터 반도체 제조에 사용되는 1종 이상의 화학 전구체를 제거하는 방법.
- 제14항에 있어서, 반도체 제조 시스템으로부터 용매를 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 히드로플루오로에테르는 화학식 R1-O-R2의 화합물을 포함하며,여기서, R1은 1 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 퍼플루오로알킬기이며, 퍼플루오로알킬기는 분지형 또는 선형이며, R2는 1 내지 2개의 탄소 원자를 갖는 알킬기인 방법.
- 제14항에 있어서, R1은 퍼플루오로부틸기인 방법.
- 제14항에 있어서, R2는 메틸기 또는 에틸기인 방법.
- 제14항에 있어서, 히드로플루오로에테르는 퍼플루오로부틸 메틸 에테르, 퍼플루오로부틸 에틸 에테르, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
- 누락
- 제14항에 있어서, 1종 이상의 화학 전구체는 유기금속 화합물, 규소 전구체, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 1종 이상의 화학 전구체는 헥사클로로디실란을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 용매에 용해된 1종 이상의 화학 전구체를 포함하는 퍼징 용액은 단계 b)에서 형성되며, 단계 a)에 사용하기 위해 1종 이상의 화학 전구체로부터 용매를 분리하여 용매를 재순환시키는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제24항에 있어서, 1종 이상의 화학 전구체로부터 용매를 분리하는 단계 이전에 퍼징 용액의 pH를 높이는 단계를 더 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 용매는 상이한 히드로플루오로에테르의 혼합물을 포함하는 방법.
- 제14항에 있어서, 용매는 히드로플루오로에테르 및 유기 용매의 혼합물을 포함하는 방법.
- 제26항에 있어서, 유기 용매는 디클로로메탄, 아세톤, 클로로포름, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 및 에틸 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
- 제14항에 있어서, 히드로플루오로에테르는 약 10 ppm 미만의 물을 포함하는 방법.
- a) 반도체 제조 시스템에서 필름 증착을 위한 화학 전구체로서 헥사클로로디 실란을 사용하는 단계,b) 히드로플루오로에테르를 함유하는 용매로 하나 이상의 이송 라인을 플러슁하는 단계, 및c) 헥사클로로디실란을 용매로 용해시켜, 반도체 제조 시스템으로부터 헥사디클로로실란을 제거하고 부식을 방지하는 단계를 포함하는,반도체 제조 시스템의 하나 이상의 이송 라인에서 부식을 방지하는 방법.
- 제29항에 있어서, 히드로플루오로에테르는 퍼플루오로부틸 메틸 에테르, 퍼플루오로부틸 에틸 에테르, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
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