KR20240012526A - 고온 세정들을 위한 처리 - Google Patents
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Abstract
챔버를 처리하는 예시적인 방법들은 세정 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 세정 프리커서의 플라즈마를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 세정 프리커서의 플라즈마 유출물들을 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 프로세싱 영역은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의될 수 있다. 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 산화물 코팅을 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것에 후속하여 프로세싱 영역으로 전달되는 수소 함유 재료를 사용하여 산화물 코팅을 처리하는 것을 포함할 수 있다.
Description
[0001]
본 출원은 2021년 5월 25일자로 출원된, 발명의 명칭이 "TREATMENT FOR HIGH-TEMPERATURE CLEANS"인 미국 특허 출원 번호 제17/330,061호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이로써, 상기 특허 출원은 인용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
[0002]
본 기술은 반도체 세정 프로세스들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 기술은 세정 동작들 동안 챔버 표면들 및 코팅들을 처리하는 방법들에 관한 것이다.
[0003]
집적 회로들은 기판 표면들 상에 복잡하게 패턴화된 재료 층들을 생성하는 프로세스들에 의해 가능하게 되었다. 기판 상에 패턴화된 재료를 생성하는 것은 노출된 재료의 형성 및 제거의 제어된 방법들을 필요로 한다. 챔버 내에서 증착 프로세스들이 수행된 이후, 챔버 컴포넌트들은 증착 프로세스로부터의 잔류 재료들을 포함할 수 있다. 챔버 세정 동작들은 챔버로부터 잔류물들을 제거할 수 있지만, 그러나, 프로세스는 시간이 지남에 따라 챔버 컴포넌트들을 부식시킬 수 있다.
[0004]
따라서 고품질 디바이스들 및 구조물들을 생성하기 위해 사용할 수 있는 개선된 시스템들 및 방법들에 대한 필요성이 있다. 이들 및 다른 필요성들은 본 기술에 의해 해결된다.
[0005]
챔버를 처리하는 예시적인 방법들은 세정 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 세정 프리커서의 플라즈마를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 세정 프리커서의 플라즈마 유출물(plasma effluent)들을 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 프로세싱 영역은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의될 수 있다. 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 산화물 코팅을 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것에 후속하여 프로세싱 영역으로 전달되는 수소 함유 재료를 사용하여 산화물 코팅을 처리하는 것을 포함할 수 있다.
[0006]
일부 실시예들에서, 세정 프리커서는 산소 함유 프리커서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 탄소 함유 잔류물을 포함할 수 있다. 방법들은 세정 프리커서의 플라즈마 유출물들을 사용하여 탄소 함유 잔류물을 제거하는 것을 포함할 수 있다. 챔버를 처리하는 방법 동안 반도체 프로세싱 챔버의 온도는 약 400 ℃ 이상에서 유지될 수 있다. 수소 함유 재료를 사용하여 산화물 코팅을 처리하는 것은 수소 함유 가스를 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산화물 코팅을 수소 함유 가스와 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 수소 함유 재료를 사용하여 산화물 코팅을 처리하는 것은 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산화물 코팅을 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들과 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 상에 산화물 코팅을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 산화물 코팅을 형성하는 것은 약 0.008 내지 약 0.03 사이의 실리콘 함유 프리커서 대 산소 함유 프리커서의 유량 비율로 실리콘 함유 프리커서 및 산소 함유 프리커서를 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 산화물 코팅을 형성하는 것은 약 500 W 이하의 플라즈마 전력에서 실리콘 함유 프리커서 및 산소 함유 프리커서의 플라즈마를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 상에 실리콘 산화물 재료를 증착하는 것을 포함할 수 있다.
[0007]
본 기술의 일부 실시예들은 챔버를 처리하는 방법들을 포괄할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서의 플라즈마를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 프로세싱 영역은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의될 수 있다. 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 산화물 코팅 및 탄소 재료를 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것에 후속하여 프로세싱 영역으로 전달되는 수소 함유 재료를 사용하여 산화물 코팅을 처리하는 것을 포함할 수 있다.
[0008]
일부 실시예들에서, 산화물 코팅은 실리콘 산화물일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 사용하여 탄소 재료를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 탄소 재료는 탄소 함유 재료의 증착으로부터 유래하는 탄소 잔류물을 포함할 수 있다. 수소 함유 재료를 사용하여 산화물 코팅을 처리하는 것은 수소 함유 가스를 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산화물 코팅을 수소 함유 가스와 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 챔버를 처리하는 방법 동안 반도체 프로세싱 챔버의 온도는 약 400 ℃ 이상에서 유지될 수 있다. 수소 함유 재료를 사용하여 산화물 코팅을 처리하는 것은 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산화물 코팅을 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들과 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 상에 산화물 코팅을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
[0009]
본 기술의 일부 실시예들은 챔버를 처리하는 방법들을 포괄할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서의 플라즈마를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 프로세싱 영역은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의될 수 있다. 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 위에 놓이는 실리콘 산화물 코팅 및 실리콘 산화물 코팅의 영역들 상의 탄소 재료를 포함할 수 있다. 방법들은 산소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 사용하여 탄소 재료를 제거하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것에 후속하여 프로세싱 영역으로 전달되는 수소 함유 재료를 사용하여 실리콘 산화물 코팅을 처리하는 것을 포함할 수 있다.
[0010]
일부 실시예들에서, 수소 함유 재료를 사용하여 실리콘 산화물 코팅을 처리하는 것은 수소 함유 가스를 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 실리콘 산화물 코팅을 수소 함유 가스와 접촉시키는 것을 포함할 수 있다. 수소 함유 재료를 사용하여 실리콘 산화물 코팅을 처리하는 것은 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다. 방법들은 실리콘 산화물 코팅을 수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들과 접촉시키는 것을 포함할 수 있다.
[0011]
그러한 기술은 종래의 시스템들 및 기술들에 비해 수많은 이익들을 제공할 수 있다. 예를 들면, 프로세스들은 수백 번의 이상의 웨이퍼 사이클들 동안 유지될 수 있는 챔버 코팅을 생성할 수 있다. 추가적으로, 본 기술의 실시예들의 동작들은, 챔버 컴포넌트들을 부식으로부터 보호하면서, 시간 경과에 따른 제거 레이트들에서의 감소를 극복할 수 있다. 이들 및 다른 실시예들은, 그들의 이점들 및 특징들 중 많은 것과 함께, 하기의 설명 및 첨부된 도면들과 연계하여 더욱 상세하게 설명된다.
[0012]
본 명세서 및 도면들의 나머지 부분들에 대한 참조에 의해 개시된 기술의 본질 및 이점들의 추가적인 이해가 실현될 수 있다.
[0013] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0014] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 증착 방법에서의 예시적인 동작들을 도시한다.
[0015] 도면들 중 몇몇은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시적 목적들을 위한 것이며, 축척에 맞는 것으로 구체적으로 언급되지 않는 한, 축척에 맞는 것으로 간주되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며 실제 표현들과 비교하여 모든 양태들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있으며, 예시적 목적들을 위해 과장된 자료들을 포함할 수 있다.
[0016] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 게다가, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 문자에 의한 참조 라벨을 후속시키는 것에 의해 구별될 수 있다. 명세서에서 제1 참조 라벨만이 사용되는 경우, 설명은 문자에 관계없이 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 하나에 적용 가능하다.
[0013] 도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 챔버의 개략적인 단면도를 도시한다.
[0014] 도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 증착 방법에서의 예시적인 동작들을 도시한다.
[0015] 도면들 중 몇몇은 개략도들로서 포함된다. 도면들은 예시적 목적들을 위한 것이며, 축척에 맞는 것으로 구체적으로 언급되지 않는 한, 축척에 맞는 것으로 간주되지 않는다는 것이 이해되어야 한다. 추가적으로, 개략도들로서, 도면들은 이해를 돕기 위해 제공되며 실제 표현들과 비교하여 모든 양태들 또는 정보를 포함하지 않을 수 있으며, 예시적 목적들을 위해 과장된 자료들을 포함할 수 있다.
[0016] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 피처들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 게다가, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 문자에 의한 참조 라벨을 후속시키는 것에 의해 구별될 수 있다. 명세서에서 제1 참조 라벨만이 사용되는 경우, 설명은 문자에 관계없이 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 하나에 적용 가능하다.
[0017]
기판 상에 임의의 수의 재료들을 형성하기 위해 반도체 프로세싱에서 증착 동작들이 포함될 수 있다. 예를 들면, 반도체 구조물들을 생성하는 것뿐만 아니라, 기판 상에서의 재료들의 패턴화 또는 기판 상의 재료들의 제거를 촉진하기 위해, 재료들이 기판 상에 증착될 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 기판 상의 재료들의 제거 또는 기판 상에서의 재료들의 패턴화를 촉진하기 위해, 하드마스크들이 기판들 상에 증착될 수 있다. 하드마스크 증착은, 열 활성 증착뿐만 아니라 플라즈마 강화 증착에 의해 수행되는 것을 비롯하여, 임의의 수의 방식들에서 수행될 수 있다. 메커니즘에 관계없이, 많은 증착 동작들이 재료들을, 프로세싱되고 있는 기판뿐만 아니라, 챔버 컴포넌트들 상에도 역시 증착한다. 예를 들면, 프로세싱 영역에서, 증착은 기판뿐만 아니라 기판이 안착되는 받침대 또는 지지체, 재료들을 프로세싱 영역 안으로 분배할 수 있는 면판들 또는 확산기들, 프로세싱 영역을 정의하는 챔버 벽들, 및 재료들 및 증착에 후속하는 부산물들에 대한 배출 통로들을 정의하는 컴포넌트들 상에서 발생할 수 있다.
[0018]
일단 증착 프로세스가 완료되면, 기판은 프로세싱 영역으로부터 제거될 수 있고, 세정 프로세스가 활용될 수 있다. 챔버 세정은, 후속하는 프로세싱 동작 이전에 챔버를 본질적으로 리셋하기 위해 챔버 컴포넌트들 상에 형성되는 잔류 재료들을 에칭할 수 있는 또는 다른 방식으로 제거할 수 있는 하나 이상의 프리커서들의 플라즈마를 형성할 수 있는데, 이것은 웨이퍼마다의 일관성을 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 그러나, 이들 챔버 세정 동작들은 다수의 도전 과제들을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 예컨대 유도적으로 또는 용량성 커플링을 통해 생성되는 인시튜(in situ) 플라즈마는, 더욱 철저한 세정이 수행될 수 있다는 것을 보장하기 위해, 쉽게 제어될 수 있고, 세정 재료들은 프로세싱 영역의 다양한 아키텍쳐의 기하학적 형상들에 도달할 수 있다. 그러나, 인시튜 세정은 챔버 표면들의 충격을 증가시킬 수 있고, 이것은 시간이 지남에 따라 챔버 컴포넌트들을 부식시킬 수 있다.
[0019]
원격에서 생성된 플라즈마 세정들은 충격을 감소시킬 수 있지만, 새로운 도전 과제들이 발생할 수 있다. 예를 들면, 라디칼 기반의 세정은, 에천트 재료들로 하여금 재결합하게 하여 에칭을 감소시킬 수 있는, 또는 챔버 주위의 증착된 재료에 도달할 수 없게 만드는 다수의 요인들에 민감할 수 있다. 이들 이슈들을 보상하기 위해, 원격 플라즈마 세정을 활용하는 많은 프로세스들은 할로겐 재료들을 활용하여 세정 동작들을 수행한다. 예를 들면, 라디칼 종들을 생성하기 위해 염소 또는 플루오르 프리커서들이 사용될 수 있는데, 라디칼 종들은, 그 다음, 프로세싱 챔버에서 재료들을 더욱 쉽게 또는 공격적으로 제거할 수 있다. 그러나, 대부분의 할로겐 세정은 챔버 기기를 보호하기 위해 더 낮은 챔버 온도들에서 수행되며, 프로세싱 온도들이 증가됨에 따라, 할로겐 세정 재료들은 챔버의 재료들을 더욱 공격적으로 에칭할 수 있고, 챔버 성능에 영향을 끼칠 수 있는 부산물들을 형성할 수 있다. 하나의 예로서, 플루오르 에천트들은 알루미늄 세정 컴포넌트들과 상호 작용하여 알루미늄 플루오라이드를 생성할 수 있는데, 이것은 기판들 상에 증착되어 결함들을 생성할 수 있는 박편(flake)들을 형성할 수 있다. 일부 종래의 기술들은, 증착 동작들 이전에, 세정 유출물들이 코팅들과 상호 작용하는 것을 허용할 수 있고, 과도한 손상으로부터 표면을 보호할 수 있는 챔버 코팅들을 형성하는 것에 의해 이 이슈를 극복하려고 시도할 수 있다. 이것은 더 낮은 동작 온도들에서는 충분할 수 있지만, 그러나 더 높은 동작 온도들에서 할로겐 재료들은 충분히 활성화되어 챔버 코팅들, 예컨대 실리콘 산화물뿐만 아니라, 코팅들 상에 증착되는 잔류물들을 제거할 수 있다. 이것은 각각의 증착 시퀀스 이전에 시즈닝(seasoning)을 필요로 할 수 있으며, 코팅 제거에 기인하는 시간 경과에 따른 챔버 컴포넌트 손상을 여전히 야기할 수 있다.
[0020]
본 기술은 증착 부산물들을 제거하기 위해 수행되는 후속하는 제거 동작들 동안 유지될 수 있는 시즈닝 또는 코팅을 생성하는 것에 의해 이들 제한 사항들을 극복할 수 있다. 본 기술은 또한, 복원되지 않으면 시간이 지남에 따라 챔버 세정 동작들 동안 감소된 제거를 야기할 수 있는 코팅 또는 시즈닝을 복원하기 위한 처리를 포괄할 수 있다. 하기에서 논의되는 플라즈마 프로세싱 동작들이 수행될 수 있는 본 기술의 실시예들에 따른 챔버의 일반적인 양태들을 설명한 이후, 특정한 방법론 및 컴포넌트 구성들이 논의될 수 있다. 설명되는 기술들이 다수의 프로세스들을 개선하기 위해 사용될 수 있고, 다양한 프로세싱 챔버들 및 동작들에 적용될 수 있기 때문에, 본 기술은 논의되는 특정한 챔버들 또는 프로세싱으로 제한되도록 의도되지는 않는다는 것이 이해되어야 한다. 예를 들면, 예시적인 최상부 공급(top-feed) RF 챔버가 하기에서 설명될 것이지만, 저부 공급(bottom-feed) RF 경로 구성들이 본 기술에 의해 유사하게 포괄된다.
[0021]
도 1은 본 기술의 일부 실시예들에 따른 예시적인 프로세싱 챔버(100)의 단면도를 도시한다. 도면은 본 기술의 하나 이상의 양태들을 통합하는, 및/또는 본 기술의 실시예들에 따른 하나 이상의 동작들을 수행하도록 구체적으로 구성될 수 있는 시스템의 개요를 예시할 수 있다. 챔버(100) 또는 수행되는 방법들의 추가적인 세부사항들은 하기에서 추가로 설명될 수 있다. 챔버(100)는 본 기술의 일부 실시예들에 따라 막 층들을 형성하기 위해 활용될 수 있지만, 방법들은 막 형성이 발생할 수 있는 임의의 챔버에서 유사하게 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 프로세싱 챔버(100)는 챔버 본체(102), 챔버 본체(102) 내부에 배치되는 기판 지지체(104), 및 챔버 본체(102)와 커플링되고 프로세싱 볼륨(120)에서 기판 지지체(104)를 둘러싸는 덮개 어셈블리(106)를 포함할 수 있다. 통상적으로는 프로세싱을 위해 슬릿 밸브 또는 도어를 사용하여 밀봉될 수 있는 개구(126)를 통해 기판(103)이 프로세싱 볼륨(120)에 제공될 수 있다. 기판(103)은 프로세싱 동안 기판 지지체의 표면(105) 상에 안착될 수 있다. 기판 지지체(104)는 기판 지지체(104)의 샤프트(144)가 로케이팅될 수 있는 축(147)을 따라 화살표(145)에 의해 표시되는 바와 같이 회전 가능할 수 있다. 대안적으로, 기판 지지체(104)는 증착 프로세스 동안 필요에 따라 회전하도록 들어올려질 수 있다.
[0022]
플라즈마 프로파일 변조기(111)가 기판 지지체(104) 상에 배치되는 기판(103) 전체에 걸친 플라즈마 분포를 제어하기 위해 프로세싱 챔버(100) 내에 배치될 수 있다. 플라즈마 프로파일 변조기(111)는 챔버 본체(102)에 인접하게 배치될 수 있는 제1 전극(108)을 포함할 수 있고, 덮개 어셈블리(106)의 다른 컴포넌트들로부터 챔버 본체(102)를 분리할 수 있다. 제1 전극(108)은 덮개 어셈블리(106)의 일부일 수 있거나, 또는 별개의 측벽 전극일 수 있다. 제1 전극(108)은 환형 또는 링 모양의 부재일 수 있고, 링 전극일 수 있다. 제1 전극(108)은 프로세싱 볼륨(120)을 둘러싸는 프로세싱 챔버(100)의 원주 주위의 연속 루프일 수 있거나, 또는 소망되는 경우 선택된 로케이션들에서 불연속적일 수 있다. 제1 전극(108)은 또한 천공된 전극, 예컨대 천공된 링 또는 메쉬 전극일 수 있거나, 또는 예를 들면, 2차 가스 분배기와 같은 플레이트 전극일 수 있다.
[0023]
세라믹 또는 금속 산화물, 예를 들면, 알루미늄 산화물 및/또는 알루미늄 질화물과 같은 유전체 재료일 수 있는 하나 이상의 절연체들(110a, 110b)이 제1 전극(108)과 접촉할 수 있고 제1 전극(108)을 가스 분배기(112)로부터 그리고 챔버 본체(102)로부터 전기적으로 그리고 열적으로 분리할 수 있다. 가스 분배기(112)는 프로세스 프리커서들을 프로세싱 볼륨(120) 안으로 분배하기 위한 어퍼쳐들(118)을 정의할 수 있다. 가스 분배기(112)는 제1 전력 소스(142), 예컨대 RF 생성기, RF 전력 소스, DC 전력 소스, 펄스식 DC 전력 소스, 펄스식 RF 전력 소스, 또는 프로세싱 챔버와 커플링될 수 있는 임의의 다른 전력 소스와 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전력 소스(142)는 RF 전력 소스일 수 있다.
[0024]
가스 분배기(112)는 전도성 가스 분배기 또는 비전도성 가스 분배기일 수 있다. 가스 분배기(112)는 또한 전도성 및 비전도성 컴포넌트들로 형성될 수 있다. 예를 들면, 가스 분배기(112)의 본체는 전도성일 수 있고, 한편, 가스 분배기(112)의 면판(face plate)은 비전도성일 수 있다. 가스 분배기(112)는, 예컨대 도 1에서 도시되는 바와 같이 제1 전력 소스(142)에 의해 전력을 공급받을 수 있거나, 또는 가스 분배기(112)는 일부 실시예들에서 접지와 커플링될 수 있다.
[0025]
제1 전극(108)은 프로세싱 챔버(100)의 접지 통로를 제어할 수 있는 제1 튜닝 회로(128)와 커플링될 수 있다. 제1 튜닝 회로(128)는 제1 전자 센서(130) 및 제1 전자 컨트롤러(134)를 포함할 수 있다. 제1 전자 컨트롤러(134)는 가변 커패시터 또는 다른 회로 엘리먼트들일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 제1 튜닝 회로(128)는 하나 이상의 인덕터들(132)일 수 있거나 또는 이들을 포함할 수 있다. 제1 튜닝 회로(128)는, 프로세싱 동안 프로세싱 볼륨(120)에서 존재하는 플라즈마 조건들 하에서 가변적인 또는 제어 가능한 임피던스를 가능하게 하는 임의의 회로일 수 있다. 예시되는 바와 같은 일부 실시예들에서, 제1 튜닝 회로(128)는 접지와 제1 전자 센서(130) 사이에 병렬로 커플링되는 제1 회로 다리(circuit leg) 및 제2 회로 다리를 포함할 수 있다. 제1 회로 다리는 제1 인덕터(132A)를 포함할 수 있다. 제2 회로 다리는 제1 전자 컨트롤러(134)와 직렬로 커플링되는 제2 인덕터(132B)를 포함할 수 있다. 제2 인덕터(132B)는 제1 전자 컨트롤러(134)와 제1 및 제2 회로 다리들 둘 모두를 제1 전자 센서(130)에 연결하는 노드 사이에서 배치될 수 있다. 제1 전자 센서(130)는 전압 또는 전류 센서일 수 있고, 프로세싱 볼륨(120) 내부의 플라즈마 조건들의 일정 정도의 폐루프 제어를 제공할 수 있는 제1 전자 컨트롤러(134)와 커플링될 수 있다.
[0026]
제2 전극(122)은 기판 지지체(104)와 커플링될 수 있다. 제2 전극(122)은 기판 지지체(104) 내에 임베딩될 수 있거나 또는 기판 지지체(104)의 표면과 커플링될 수 있다. 제2 전극(122)은 플레이트, 천공된 플레이트, 메쉬, 와이어 스크린, 또는 전도성 엘리먼트들의 임의의 다른 분산된 배열체일 수 있다. 제2 전극(122)은 튜닝 전극일 수 있고, 도관(146), 예를 들면, 기판 지지체(104)의 샤프트(144)에 배치되는, 예를 들면, 선택된 저항, 예컨대 50 옴을 갖는 케이블에 의해 제2 튜닝 회로(136)와 커플링될 수 있다. 제2 튜닝 회로(136)는 제2 전자 센서(138) 및 제2 가변 커패시터일 수 있는 제2 전자 컨트롤러(140)를 가질 수 있다. 제2 전자 센서(138)는 전압 또는 전류 센서일 수 있고, 프로세싱 볼륨(120)의 플라즈마 조건들에 대한 추가적인 제어를 제공하기 위해 제2 전자 컨트롤러(140)와 커플링될 수 있다.
[0027]
바이어스 전극 및/또는 정전 척킹 전극(electrostatic chucking electrode)일 수 있는 제3 전극(124)이 기판 지지체(104)와 커플링될 수 있다. 제3 전극은 임피던스 매칭 회로일 수 있는 필터(148)를 통해 제2 전력 소스(150)와 커플링될 수 있다. 제2 전력 소스(150)는 DC 전력, 펄스식 DC 전력, RF 바이어스 전력, 펄스식 RF 소스 또는 바이어스 전력, 또는 이들 또는 다른 전력 소스들의 조합일 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 전력 소스(150)는 RF 바이어스 전력일 수 있다.
[0028]
도 1의 덮개 어셈블리(106) 및 기판 지지체(104)는 플라즈마 또는 열 프로세싱을 위한 임의의 프로세싱 챔버와 함께 사용될 수 있다. 동작에서, 프로세싱 챔버(100)는 프로세싱 볼륨(120) 내의 플라즈마 조건들의 실시간 제어를 제공할 수 있다. 기판(103)은 기판 지지체(104) 상에 배치될 수 있고, 프로세스 가스들은 임의의 소망되는 흐름 계획에 따라 유입구(inlet; 114)를 사용하여 덮개 어셈블리(106)를 통해 흐르게 될 수 있다. 유입구(114)는, 챔버와 유체 흐름 가능하게 커플링될 수 있는 원격 플라즈마 소스 유닛(116)으로부터의 전달뿐만 아니라, 일부 실시예들에서 원격 플라즈마 소스 유닛(116)을 통해 흐르지 않을 수 있는 프로세스 가스 전달을 위한 바이패스(117)를 포함할 수 있다. 가스들은 유출구(outlet; 152)를 통해 프로세싱 챔버(100)를 빠져나갈 수 있다. 프로세싱 볼륨(120)에서 플라즈마를 확립하기 위해 전력이 가스 분배기(112)와 커플링될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판은 제3 전극(124)을 사용하여 전기 바이어스를 적용받을 수 있다.
[0029]
프로세싱 볼륨(120)에서 플라즈마에 에너자이징하면, 플라즈마와 제1 전극(108) 사이에서 전위차가 확립될 수 있다. 플라즈마와 제2 전극(122) 사이에서 전위차가 또한 확립될 수 있다. 그 다음, 전자 컨트롤러들(134, 140)은 두 개의 튜닝 회로들(128 및 136)에 의해 표현되는 접지 경로들의 흐름 속성들을 조정하기 위해 사용될 수 있다. 중앙에서부터 가장자리까지 증착 레이트의 그리고 플라즈마 밀도 균일성의 독립적인 제어를 제공하기 위해, 설정 포인트가 제1 튜닝 회로(128) 및 제2 튜닝 회로(136)에 전달될 수 있다. 전자 컨트롤러들 둘 모두가 가변 커패시터들일 수 있는 실시예들에서, 전자 센서들은 독립적으로 증착 레이트를 최대화하고 두께 불균일성을 최소화하기 위해 가변 커패시터들을 조정할 수 있다.
[0030]
튜닝 회로들(128, 136) 각각은 개개의 전자 컨트롤러들(134, 140)을 사용하여 조정될 수 있는 가변 임피던스를 가질 수 있다. 전자 컨트롤러들(134, 140)이 가변 커패시터들인 경우, 가변 커패시터들 각각의 커패시턴스 범위, 및 제1 인덕터(132A) 및 제2 인덕터(132B)의 인덕턴스들은 임피던스 범위를 제공하도록 선택될 수 있다. 이 범위는 플라즈마의 주파수 및 전압 특성들에 의존할 수 있는데, 그 범위는 각각의 가변 커패시터의 커패시턴스 범위에서 최소치를 가질 수 있다. 그러므로, 제1 전자 컨트롤러(134)의 커패시턴스가 최소치 또는 최대치에 있을 때, 제1 튜닝 회로(128)의 임피던스는 높을 수 있고, 그 결과, 기판 지지체 위에 최소 공중(aerial) 또는 측면(lateral) 커버리지를 갖는 플라즈마 형상을 초래할 수 있다. 제1 전자 컨트롤러(134)의 커패시턴스가 제1 튜닝 회로(128)의 임피던스를 최소화하는 값에 접근하는 경우, 플라즈마의 공중 커버리지는 최대치로 증가하여, 기판 지지체(104)의 전체 작동 영역을 효과적으로 커버할 수 있다. 제1 전자 컨트롤러(134)의 커패시턴스가 최소 임피던스 설정으로부터 벗어나는 경우, 플라즈마 형상은 챔버 벽들로부터 수축될 수 있고 기판 지지체의 공중 커버리지는 감소될 수 있다. 제2 전자 컨트롤러(140)는 유사한 효과를 가질 수 있어서, 제2 전자 컨트롤러(140)의 커패시턴스가 변경될 때 기판 지지체 위의 플라즈마의 공중 커버리지를 증가 및 감소시킬 수 있다.
[0031]
전자 센서들(130, 138)은 폐루프에서 개개의 회로들(128, 136)를 튜닝하기 위해 사용될 수 있다. 사용되는 센서의 타입에 따라, 전류 또는 전압에 대한 설정 포인트가 각각의 센서에 설치될 수 있고, 센서에는 설정 포인트로부터의 편차를 최소화하기 위해 각각의 개개의 전자 컨트롤러(134, 140)에 대한 조정을 결정하는 제어 소프트웨어가 제공될 수 있다. 결과적으로, 프로세싱 동안 플라즈마 형상이 선택될 수 있고 동적으로 제어될 수 있다. 전술한 논의가 가변 커패시터들일 수 있는 전자 컨트롤러들(134, 140)에 기초하지만, 조정 가능한 특성을 갖는 임의의 전자 컴포넌트는 조정 가능한 임피던스를 갖는 튜닝 회로들(128 및 136)을 제공하기 위해 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0032]
앞서 설명되는 바와 같이, 본 기술의 일부 실시예들에 따른 챔버 세정 동작들은 원격 플라즈마를 형성하는 것 및 플라즈마 유출물들을 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 챔버 표면들을 보호하기 위해, 코팅, 예컨대 산화물 코팅이 챔버의 표면들 위에서 형성될 수 있다. 프로세스들 사이의 코팅의 제거를 제한하기 위해, 할로겐 함유 세정 재료들은 본 기술의 일부 실시예들에서 사용되지 않을 수 있다. 그러나, 테스트는, 예컨대 산화물 코팅으로부터 탄소 잔류물을 제거하기 위해 산소 함유 플라즈마가 사용되는 경우, 일부 프로세싱에서 시간이 지남에 따라 잔류 재료들의 제거 레이트들이 감소될 수 있는 것으로 나타내었다. 코팅이 에칭 프로세스 동안 제거되지 않을 수 있고, 후속하는 증착 시퀀스들 동안 유지될 수 있지만, 잔류물의 제거는 제한될 수 있고, 챔버 내에서 축적이 발생하므로 시간이 지남에 따라 프로세싱 드리프트가 발생할 수 있다. 임의의 특정한 이론에 구속되지는 않지만, 더 높은 온도에서 산화물 코팅들 상에서 산소 재결합이 증가될 수 있는데, 이것은 프로세싱 영역 내에서 에천트 종을 제한할 수 있다. 프로세싱 챔버 내의 온도가 예컨대 약 200 ℃ 이상, 약 300 ℃ 이상, 약 400 ℃ 이상, 약 500 ℃ 이상, 약 600 ℃ 이상, 또는 더 높은 온도로 증가됨에 따라, 산소의 재결합 레이트들이 극적으로 증가될 수 있다. 테스트는, 증가하는 가스 또는 유출물 흐름이 재결합에 기인하여 잔류 재료들을 여전히 불충분하게 에칭할 수 있다는 것을 나타내었다.
[0033]
예를 들면, 산화물 코팅들, 예컨대 하나의 비제한적인 예로서 실리콘 산화물은 하이드록실 모이어티들을 포함하는 표면 결합들 및 리간드들을 특징으로 할 수 있다. 코팅들이 산소 라디칼 종들에 의해 접촉됨에 따라, 표면에서 수소 고갈이 발생할 수 있는데, 이것은 활성 사이트들, 예컨대 산소 댕글링 결합(dangling bond)들을 생성할 수 있다. 이들 결합 사이트들은 더 쉽게 재결합을 야기할 수 있다. 발생하는 상호 작용은 코팅을 제거하는 것이 아닐 수 있지만, 그러나 코팅 표면 말단들에서 수소를 고갈시키는 표면 효과일 수 있다. 반응들은 코팅의 표면 온도를 또한 증가시킬 수 있는데, 이것은 재결합을 더욱 증가시킬 수 있다. 결과적으로, 산소 에천트들이 챔버 내에서 소멸될 수 있고, 증착 부산물들의 제거 레이트들은 각각의 연속적인 기판 시퀀스에 따라 감소될 수 있다. 이것은 챔버 내에서 잔류물 축적을 야기할 수 있는데, 이것은 프로세스들에 영향을 끼칠 수 있고 웨이퍼들 사이의 드리프트를 야기할 수 있으며, 불충분한 세정에 기인하여 결함들을 야기할 수 있다. 그러나, 본 기술은, 세정 프로세스에 후속하는 수소 처리가 저하된 표면 결합을 복원시키고, 이것이 코팅의 표면에서 수소를 계속 보충할 수 있고, 각각의 사이클에서 더욱 일관된 제거를 생성할 수 있다는 것을 결정하였다. 따라서, 본 기술은 세정 효과들에 기인하여 프로세스 드리프트를 제한할 수 있는 챔버 처리들을 제공할 수 있다.
[0034]
도 2는 본 기술의 일부 실시예들에 따른 챔버를 처리하는 방법(200)에서의 예시적인 동작들을 도시한다. 방법은 상기에서 설명되는 프로세싱 챔버(100)를 비롯하여 다양한 프로세싱 챔버들에서 수행될 수 있다. 방법(200)은 본 기술에 따른 방법들의 일부 실시예들과 구체적으로 연관될 수 있는 또는 연관되지 않을 수 있는 다수의 옵션 사항의 동작들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 더 넓은 범위의 구조 형성을 제공하기 위해 동작들 중 많은 것들이 설명되지만, 그러나 본 기술에 중요하지 않거나, 또는 쉽게 인식될 바와 같은 대안적 방법론에 의해 수행될 수 있다.
[0035]
방법(200)은 나열된 동작들의 개시 이전에 추가적인 동작들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 본 기술은 프로세싱 동안 부정적인 상호 작용들을 감소시킬 수 있는 코팅을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 옵션 사항의 동작(205)에서, 코팅, 예컨대 산화물 코팅은, 프로세싱 챔버의 하나 이상의 컴포넌트들, 예컨대 앞서 언급된 임의의 컴포넌트의 표면들에 도포될 수 있거나 또는 그 표면들 위에서 형성될 수 있다. 코팅은 임의의 수의 재료들로 이루어지는 산화물일 수 있는데, 이것은 챔버에서 발생할 프로세싱에 기초하여 변경될 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 산화물 코팅은 코팅의 조도를 감소시키기 위해 형성되는 실리콘 산화물 코팅일 수 있는데, 이것은 잔류물 제거를 촉진할 수 있다. 코팅은 프로세싱 영역 내에서 플라즈마 강화 프로세스에 의해 형성될 수 있고, 실리콘 함유 프리커서 및 산소 함유 프리커서를 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것을 포함할 수 있다.
[0036]
증착된 막의 조도를 제한하기 위해 프로세스 조건들이 제어될 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 실리콘 함유 프리커서 대 산소 함유 프리커서의 유량 비율은 상대적으로 낮게 유지될 수 있으며, 일부 실시예들에서, 약 0.008 내지 0.03으로 유지될 수 있다. 이것은 막 내에서의 수소 혼입을 감소시킬 수 있고, 또한 유리하게도 더 매끄러운 막 증착을 생성할 수 있다. 추가적으로, 증착은 상대적으로 낮은 플라즈마 전력에서 수행될 수 있는데, 이것은 또한 조도를 증가시킬 수 있는 스퍼터링을 제한할 수 있다. 예를 들면, 증착은 약 500 W 이하, 약 400 W 이하, 약 300 W 이하, 약 200 W 이하, 또는 그 미만의 플라즈마 전력에서 수행될 수 있고, 한편 실리콘 산화물 재료는 프로세싱 챔버의 표면들 상에 증착된다. 상기에서 설명되는 바와 같이 코팅 증착을 수행하는 것에 의해, 생성된 실리콘 산화물 막은 약 1.0 nm 이하의 평균 조도를 특징으로 할 수 있고, 약 0.9 nm 이하, 약 0.8 nm 이하, 약 0.7 nm 이하, 약 0.6 nm 이하, 약 0.5 nm 이하, 약 0.4 nm 이하, 약 0.3 nm 이하, 약 0.2 nm 이하, 약 0.1 nm 이하, 또는 그 미만의 평균 조도를 특징으로 할 수 있다.
[0037]
코팅이 형성되거나 또는 증착된 이후, 챔버 내에서 프로세싱, 예컨대 옵션 사항의 동작(210)에서의 증착 프로세스가 수행될 수 있다. 프로세스는 챔버의 프로세싱 영역 내에, 예컨대 앞서 설명되는 바와 같이 받침대 상에 기판을 포지셔닝하는 것을 포함할 수 있다. 증착은 기판 상에 임의의 수의 전도성 또는 유전체 재료들을 형성하는 것뿐만 아니라, 하드마스크들 또는 다른 재료들을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 예로서, 일부 실시예들에서 프로세스는 탄소 함유 재료, 예컨대 탄소 함유 하드마스크를 기판 상에 증착하는 것을 포함할 수 있다. 프로세스는 탄소 함유 프리커서의 플라즈마를 형성하는 것, 또는 탄소 함유 프리커서를 열 반응시켜 기판 상에 탄소 함유 재료를 증착하는 것을 포함할 수 있다. 탄소 하드마스크들에서 사용될 수 있는 임의의 수의 도펀트들 또는 다른 재료들이 탄소 함유 프리커서와 함께 포함될 수 있다. 앞서 언급되는 바와 같이, 프로세스는 또한 재료로 하여금, 이전에 형성된 산화물 코팅 상에 증착되는 것을 비롯하여, 챔버의 하나 이상의 컴포넌트들 상에 증착되게 할 수 있다.
[0038]
프로세스는 프로세싱 영역으로부터 기판을 제거하는 것, 및 세정 동작을 수행하는 것을 포함할 수 있다. 상기에서 논의되는 바와 같이, 인시튜 플라즈마를 형성하는 것은 충격을 통해 컴포넌트들 및 코팅들을 손상시킬 수 있으며, 따라서, 일부 실시예들에서, 방법(200)은 동작(215)에서 세정 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 프리커서는, 할로겐 함유 재료들을 비롯하여, 챔버 세정에 사용되는 임의의 수의 가스들을 포함할 수 있지만, 일부 실시예들에서, 본 기술은 챔버 및 코팅들에 과도한 손상을 야기할 수 있는 약 200 ℃ 이상, 약 400 ℃ 이상, 또는 더 높은 온도들에서 프로세스가 수행되고 있는 경우, 세정 프로세스에서 할로겐 함유 재료들을 포함하지 않을 수 있다. 탄소 증착에 대해 상기에서 논의되는 비제한적인 예를 계속하면, 잔류물은 탄소 함유 재료일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있고, 세정 프리커서는 산소 함유 프리커서일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다. 예시적인 산소 함유 프리커서들은 이원자 산소, 오존, 아산화질소(nitrous oxide), 질소 산화물(nitric oxide), 또는 임의의 다른 산소 함유 재료일 수 있거나 또는 이것을 포함할 수 있다.
[0039]
동작(220)에서, 세정 프리커서의 플라즈마 유출물들, 예컨대 산소 함유 플라즈마 유출물들을 생성할 수 있는 플라즈마가 원격 플라즈마 유닛에서 형성될 수 있다. 프로세스는 동작(225)에서 플라즈마 유출물들을 챔버의 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 것 또는 전달하는 것을 포함할 수 있다. 플라즈마 유출물들은 프로세싱 영역 내의 표면들과 상호 작용할 수 있는데, 이것은, 동작(230)에서, 예컨대 탄소 함유 재료를 포함할 수 있는, 증착으로부터의 잔류 재료의 제거를 허용할 수 있다. 플라즈마 유출물들은 챔버 재료들 상의 코팅과도 또한 상호 작용할 수 있다. 산화물 코팅과 상호 작용할 수 있는 산소 함유 플라즈마 유출물들을 활용하는 것에 의해, 코팅은 제거 동작 동안, 심지어 높은 온도들에서도, 유지될 수 있다.
[0040]
상기에서 설명되는 바와 같이, 그 다음, 프로세싱이 반복되는 경우, 후속하는 제거 레이트들은 시간이 지남에 따라 감소될 수 있는데, 이것은 코팅의 표면 상에서의 수소 고갈에 의해 야기될 수 있고, 플라즈마 유출물들의 증가된 재결합으로 이어질 수 있다. 일부 실시예들에 따른 프로세싱은 상기에서 논의되는 바와 같이 증가된 온도들에서 발생할 수 있는데, 증가된 온도들은 일부 실시예들에서 약 400 ℃ 이상일 수 있으며, 재결합 레이트들을 훨씬 더 증가시킬 수 있다. 그러나, 본 기술은 챔버 코팅에 대한 후속하는 처리를 포함할 수 있는데, 이것은 각각의 사이클 동안 일관된 제거를 보장할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시예들에서, 산소 함유 프리커서의 플라즈마는 중단될 수 있고, 챔버는 정화될(purged) 수 있다.
[0041]
동작(235)에서, 산화물 코팅에 대한 처리가 수행될 수 있는데, 그 처리는 세정 프로세스 동안 발생할 수 있는 수소 고갈을 복원시킬 수 있다. 예를 들면, 처리는 챔버 세정에 후속하여 수소 함유 재료를 프로세싱 영역으로 전달하는 것을 포함할 수 있다. 수소 함유 재료는 프로세스 잔류물들이 제거된 이후 코팅과 상호 작용할 수 있다. 챔버는 상기에서 언급되는 프로세싱 온도들에서 유지될 수 있고, 수소 함유 재료는 코팅의 표면에 수소를 제공할 수 있는데, 이것은 손실된 수소를 계속 보충할 수 있다. 수소는 코팅을 기본 상태로 복원할 수 있는데, 기본 상태는 세정 동작들을 수행하기 이전의 코팅 상태와 일치할 수 있다.
[0042]
테스트는, 예를 들면, 임의의 수의 수소 함유 재료들, 예컨대 이원자 수소, 암모니아, 수증기, 알코올, 또는 임의의 다른 수소 함유 또는 하이드록실 함유 재료들을 사용하여 처리가 수행될 수 있는 것으로 나타내었다. 수소 함유 재료는 하나 이상의 담체 재료(carrier material)들, 예컨대 아르곤, 헬륨, 질소, 또는 다른 가스들과 함께 전달될 수 있다. 추가적으로, 처리는 열적으로 수행될 수 있거나, 또는 플라즈마 강화 프로세스를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기에서 언급되는 바와 같이 일부 실시예들에서 챔버 온도들이 상대적으로 높게 유지될 수 있기 때문에, 프로세스는 수소 함유 재료를 프로세싱 챔버를 통해 흐르게 하는 것, 및 수소 함유 재료가 산화물 코팅과 접촉하는 것을 허용하는 것을 수반할 수 있다. 추가적으로, 일부 실시예들에서, 플라즈마는 수소 함유 재료로 형성될 수 있고, 수소 함유 플라즈마 유출물들은 코팅과 상호 작용할 수 있다.
[0043]
처리가 플라즈마 처리일 수 있거나 또는 플라즈마 처리를 포함할 수 있는 일부 실시예들에서, 플라즈마 전력은 코팅의 표면을 넘어서는 상호 작용을 제한하기 위해, 예컨대 화학적 에칭 체제 대신 화학 흡착 체제에서 동작하는 처리를 제공하기 위해, 상대적으로 낮게 유지될 수 있다. 예를 들면, 인시튜 플라즈마는 약 1000 W 이하의 전력 레벨에서 형성될 수 있고, 약 900 W 이하, 약 800 W 이하, 약 700 W 이하, 약 600 W 이하, 약 500 W 이하, 약 400 W 이하, 약 300 W 이하, 약 200 W 이하, 약 100 W 이하, 또는 그 미만에서 형성될 수 있다. 처리 동안의 압력은 약 12 Torr 이하에서 유지될 수 있고, 약 10 Torr 이하, 약 8 Torr 이하, 약 6 Torr 이하, 약 4 Torr 이하, 약 2 Torr 이하, 또는 그 미만에서 유지될 수 있다. 상대적으로 낮은 압력에서 동작하는 것에 의해, 증가된 라디칼 흐름이 발생할 수 있는데, 이것은 프로세싱 영역 내에서 산화물 막 전체에 걸쳐 개선된 상호 작용을 보장할 수 있다.
[0044]
처리가 수행된 이후, 프로세스는 프로세싱을 위한 후속하는 웨이퍼를 제공하는 것에 의해 반복될 수 있다. 본 기술의 일부 실시예들에 따라 처리들을 수행하는 것에 의해, 챔버 코팅들은 프로세스마다 유지될 수 있는데, 이것은 에칭 레이트들을 낮출 수 있는 세정 플라즈마 재결합을 감소시킬 수 있다. 유지된 에칭 레이트들은 챔버 세정 동안 잔류물 제거의 일관성을 증가시킬 수 있는데, 이것은 웨이퍼마다의 프로세스 드리프트로 이어질 수 있는 잔류물 축적을 제한할 수 있다.
[0045]
전술한 설명에서, 설명의 목적들을 위해, 본 기술의 다양한 실시예들의 이해를 제공하기 위해 많은 세부사항들이 기술되었다. 그러나, 특정한 실시예들이, 이들 세부사항들 중 일부가 없어도, 또는 추가적인 세부사항들을 가지고, 실시될 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다.
[0046]
여러 가지 실시예들을 개시하였지만, 실시예들의 취지로부터 벗어나지 않으면서 다양한 수정예들, 대안적 구성예들, 및 등가예들이 사용될 수 있다는 것이 당업자들에 의해 인식될 것이다. 추가적으로, 본 기술을 불필요하게 모호하게 하는 것을 방지하기 위해 다수의 널리 공지된 프로세스들 및 엘리먼트들은 설명되지 않았다. 따라서, 상기의 설명은 기술의 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다. 추가적으로, 방법들 또는 프로세스들은 순차적으로 또는 단계들로 설명될 수 있지만, 그러나 동작들은 동시적으로, 또는 나열되는 것과는 상이한 순서들로 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0047]
값들의 범위가 주어진 경우, 그러한 값들의 범위의 상위 한계값과 하위 한계값 사이에 존재하는 각각의 값은, 문맥상 달리 명백히 표시되어 있지 않은 한 하위 한계값의 최소 자릿수의 단 단위 값의 10분의 1까지 또한 구체적으로 기재된 것으로 해석된다. 언급된 범위 내의 임의의 언급된 값들 또는 언급되지 않은 개재하는 값들과 그 언급된 범위 내의 임의의 다른 언급된 또는 개재하는 값 사이의 임의의 더 좁은 범위가 포괄된다. 이러한 소범위의 상위 한계값 및 하위 한계값은 독립적으로 그러한 범위에 포함되거나 그러한 범위에서 제외될 수 있고, 각각의 범위는, 상위 한계값과 하위 한계값 중 하나 또는 둘 모두가 그러한 소범위에 포함되든지, 둘 모두가 그러한 소범위에서 제외되는지 간에, 구체적으로 제외된 임의의 한계값이 명시된 범위에 있는 한, 또한 본 기술에 포함된다. 언급된 범위가 한계들 중 하나 또는 둘 모두를 포함하는 경우, 그들 포함된 한계들 중 어느 하나 또는 둘 모두를 배제하는 범위들이 또한 포함된다.
[0048]
본원에서 및 첨부된 청구항들에서 사용될 때, 단수 형태들은, 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 복수의 언급들을 포함한다. 따라서, 예를 들면, "프리커서"에 대한 언급은 복수의 그러한 프리커서들을 포함하고, "층"에 대한 언급은 하나 이상의 층들 및 당업자들에게 공지되는 그들의 등가물들 등에 대한 언급을 포함한다.
[0049]
또한, 본 명세서에서 그리고 다음의 청구항들에서 사용되는 경우, "포함한다(comprise)", "포함하는(comprising)", "함유한다(contain)", "함유하는(containing)", "포함한다(include)", 그리고 "포함하는(including)"이란 단어들은 진술된 피처들, 인티저(integer)들, 컴포넌트들 또는 동작들의 존재를 특정하는 것으로 의도되지만, 이들은 하나 이상의 다른 피처들, 인티저들, 컴포넌트들, 동작들, 액트들 또는 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
Claims (20)
- 챔버를 처리하는 방법으로서,
세정 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 단계;
상기 세정 프리커서의 플라즈마를 형성하는 단계;
상기 세정 프리커서의 플라즈마 유출물(plasma effluent)들을 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 단계 ― 상기 프로세싱 영역은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의되고, 상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 산화물 코팅을 포함함 ― ;
상기 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 단계; 및
상기 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것에 후속하여 상기 프로세싱 영역으로 전달되는 수소 함유 재료를 사용하여 상기 산화물 코팅을 처리하는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 세정 프리커서는 산소 함유 프리커서를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 탄소 함유 잔류물을 더 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제3 항에 있어서,
상기 세정 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들을 사용하여 상기 탄소 함유 잔류물을 제거하는 단계를 더 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 챔버를 처리하는 방법 동안 상기 반도체 프로세싱 챔버의 온도는 약 400 ℃ 이상에서 유지되는,
챔버를 처리하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 수소 함유 재료를 사용하여 상기 산화물 코팅을 처리하는 단계는,
수소 함유 가스를 상기 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 단계; 및
상기 산화물 코팅을 상기 수소 함유 가스와 접촉시키는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제1 항에 있어서,
수소 함유 재료를 사용하여 상기 산화물 코팅을 처리하는 단계는,
수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 형성하는 단계;
상기 수소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들을 상기 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 단계; 및
상기 산화물 코팅을 상기 수소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들과 접촉시키는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 상에 상기 산화물 코팅을 형성하는 단계를 더 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제8 항에 있어서,
상기 산화물 코팅을 형성하는 단계는,
약 0.008 내지 약 0.03의 실리콘 함유 프리커서 대 산소 함유 프리커서의 유량 비율로 상기 실리콘 함유 프리커서 및 상기 산소 함유 프리커서를 상기 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제9 항에 있어서,
상기 산화물 코팅을 형성하는 단계는,
약 500 W 이하의 플라즈마 전력에서 상기 실리콘 함유 프리커서 및 상기 산소 함유 프리커서의 플라즈마를 형성하는 단계; 및
상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 상에 실리콘 산화물 재료를 증착하는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 챔버를 처리하는 방법으로서,
산소 함유 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 단계;
상기 산소 함유 프리커서의 플라즈마를 형성하는 단계;
상기 산소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 단계 ― 상기 프로세싱 영역은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의되고, 상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 산화물 코팅 및 탄소 재료를 포함함 ― ;
상기 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 단계; 및
상기 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것에 후속하여 상기 프로세싱 영역으로 전달되는 수소 함유 재료를 사용하여 상기 산화물 코팅을 처리하는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 산화물 코팅은 실리콘 산화물을 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 산소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들을 사용하여 상기 탄소 재료를 제거하는 단계를 더 포함하고, 상기 탄소 재료는 탄소 함유 재료의 증착으로부터 유래하는 탄소 잔류물을 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 수소 함유 재료를 사용하여 상기 산화물 코팅을 처리하는 단계는,
수소 함유 가스를 상기 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 단계; 및
상기 산화물 코팅을 상기 수소 함유 가스와 접촉시키는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 챔버를 처리하는 방법 동안 상기 반도체 프로세싱 챔버의 온도는 약 400 ℃ 이상에서 유지되는,
챔버를 처리하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 수소 함유 재료를 사용하여 상기 산화물 코팅을 처리하는 단계는,
수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 형성하는 단계;
상기 수소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들을 상기 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 단계; 및
상기 산화물 코팅을 상기 수소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들과 접촉시키는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제11 항에 있어서,
상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 상에 상기 산화물 코팅을 형성하는 단계를 더 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 챔버를 처리하는 방법으로서,
산소 함유 프리커서를 원격 플라즈마 유닛으로 전달하는 단계;
상기 산소 함유 프리커서의 플라즈마를 형성하는 단계;
상기 산소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 반도체 프로세싱 챔버의 프로세싱 영역으로 전달하는 단계 ― 상기 프로세싱 영역은 하나 이상의 챔버 컴포넌트들에 의해 정의되고, 상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들은 상기 하나 이상의 챔버 컴포넌트들 위에 놓이는 실리콘 산화물 코팅 및 상기 실리콘 산화물 코팅의 영역들 상의 탄소 재료를 포함함 ― ;
상기 산소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들을 사용하여 상기 탄소 재료를 제거하는 단계;
상기 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 단계; 및
상기 플라즈마 유출물들의 전달을 중단하는 것에 후속하여 상기 프로세싱 영역으로 전달되는 수소 함유 재료를 사용하여 상기 실리콘 산화물 코팅을 처리하는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 수소 함유 재료를 사용하여 상기 실리콘 산화물 코팅을 처리하는 단계는,
수소 함유 가스를 상기 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 단계; 및
상기 실리콘 산화물 코팅을 상기 수소 함유 가스와 접촉시키는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법. - 제18 항에 있어서,
상기 수소 함유 재료를 사용하여 상기 실리콘 산화물 코팅을 처리하는 단계는,
수소 함유 프리커서의 플라즈마 유출물들을 형성하는 단계;
상기 수소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들을 상기 프로세싱 영역으로 흐르게 하는 단계; 및
상기 실리콘 산화물 코팅을 상기 수소 함유 프리커서의 상기 플라즈마 유출물들과 접촉시키는 단계를 포함하는,
챔버를 처리하는 방법.
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