KR20240024990A - 기판 지지부의 반응성 세정 - Google Patents
기판 지지부의 반응성 세정 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240024990A KR20240024990A KR1020247002650A KR20247002650A KR20240024990A KR 20240024990 A KR20240024990 A KR 20240024990A KR 1020247002650 A KR1020247002650 A KR 1020247002650A KR 20247002650 A KR20247002650 A KR 20247002650A KR 20240024990 A KR20240024990 A KR 20240024990A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- processing chamber
- substrate support
- cleaning gas
- plasma source
- cleaning
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 114
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 80
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 58
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 5
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 description 46
- 230000008569 process Effects 0.000 description 34
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 18
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 16
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 14
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 14
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32357—Generation remote from the workpiece, e.g. down-stream
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B13/00—Accessories or details of general applicability for machines or apparatus for cleaning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
- B08B7/0035—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32009—Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
- H01J37/32082—Radio frequency generated discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32715—Workpiece holder
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32798—Further details of plasma apparatus not provided for in groups H01J37/3244 - H01J37/32788; special provisions for cleaning or maintenance of the apparatus
- H01J37/32816—Pressure
- H01J37/32834—Exhausting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32917—Plasma diagnostics
- H01J37/32935—Monitoring and controlling tubes by information coming from the object and/or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/20—Positioning, supporting, modifying or maintaining the physical state of objects being observed or treated
- H01J2237/2007—Holding mechanisms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/334—Etching
- H01J2237/3341—Reactive etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/32—Processing objects by plasma generation
- H01J2237/33—Processing objects by plasma generation characterised by the type of processing
- H01J2237/335—Cleaning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
기판 지지부를 세정하는 방법들은 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버 내로 세정 가스를 도입하는 단계; 프로세싱 챔버에서 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해, 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력을 인가하는 단계; 부산물 상을 형성하기 위해 기판 지지부 상의 증착물들을 반응성 에칭 플라즈마와 반응시키는 단계; 및 프로세싱 챔버로부터 부산물 상을 진공배기시키는 단계를 포함한다.
Description
[0001] 본 개시내용은 일반적으로, 기판들을 프로세싱하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용의 실시예들은 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해 원격 플라즈마 생성기(RPS)를 사용함으로써 기판 지지부를 세정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 이어서, 반응성 에칭 플라즈마와 기판 지지부 상의 증착물들의 반응으로부터의 부산물 상은 기판 지지부로부터 진공배기된다(evacuated).
[0002] 다수의 증착 프로세스들은 가스 분배 플레이트의 표면과 프로세싱되는 기판 사이에 균일하고 작은 갭을 유지하는 것으로부터 이익을 얻으며, 기판은 기판 지지부 상에 포지셔닝된다. 예컨대, 원자 층 증착 프로세스(ALD; atomic layer deposition process)들은 종종, 매우 작은 기판 대 가스 주입기 간격을 갖는다. 이러한 갭의 변동들은 기판 표면에 걸친 가스들의 유동 균일성의 변화들을 야기할 수 있다. 갭 변동들은 기판이 프로세싱 스테이션들 사이에서 이동될 때 훨씬 더 두드러진다. 다수의 증착 프로세싱 사이클들은, 예컨대, 프로세싱 케미스트리(chemistry) 및 조건들로부터 형성된 막들 및/또는 잔류 입자들의 증착물들로 인해, 기판 지지부의 표면의 불-균일성 및 평탄도 변동을 초래할 수 있다. 기판 지지부의 평탄도의 변화들은 가스 주입기와 기판 사이의 반응 공간의 변동들을 증가시킨다.
[0003] 상승된 온도들에서의 프로세스들의 경우, 정전 척을 포함할 수 있는 기판 지지부들이 가열된다. 고온에서, 오염물들, 이를테면 탄소 기들 및 탄소 사슬들은 기판 지지부의 표면, 예컨대 정전 척의 표면 상에 증착물들의 형태로 축적되며, 이는 척의 세라믹 층의 비저항을 변화시키고, 척킹력(chucking force)에 영향을 미칠 수 있다. 예컨대, 정전 척의 표면 상의 전하는 탄소-기반 오염물들에 의해, 예컨대 전도성 막에 의해 단락될 수 있으며, 이는 표면에서 전하 전위를 낮추고, 그에 따라, 척킹력이 약해진다.
[0004] 다수의 사이클들 후에 기판 지지 표면들을 세정하여 균일성 및 평탄도를 개선시킬 수 있다. 표면을 클린업(clean up)하기 위해 척 오염물들을 에칭하기 위한 프로세싱 챔버에서 생성된 무선 주파수(RF) 플라즈마의 사용은, 스퍼터링된 입자들을 척 표면으로부터 챔버 내의 어딘가로 재분배시키는 것을 초래할 수 있지만, 프로세싱 챔버로부터 오염물들을 제거하지는 못한다.
[0005] 일반적으로, 특히 가열식 정전 척들의 표면들로부터 증착물들을 반응적으로 제거하기 위해, 기판 지지부들의 표면들을 세정하는 것이 본 기술분야에서 계속 요구되고 있다.
[0006] 하나 이상의 실시예들은 기판 지지부들을 세정하는 방법들에 관한 것이다. 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버 내로 세정 가스가 도입된다. 프로세싱 챔버에서 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해, 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력이 인가된다. 기판 지지부 상의 증착물들은 부산물 상을 형성하기 위해 반응성 에칭 플라즈마와 반응시킨다. 부산물 상은 프로세싱 챔버로부터 진공배기된다.
[0007] 부가적인 실시예들은 기판 지지부들을 세정하는 방법들에 관한 것이다. 기판 지지부의 정전 척의 온도는 100℃ 이상 내지 600℃ 이하의 범위로 설정된다. 산소를 포함하는 세정 가스가 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버 내로 도입되며, 프로세싱 챔버는 진공 압력 하에 있다. 프로세싱 챔버에서 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해, 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력이 인가된다. 기판 지지부 상의 증착물들은 부산물 상을 형성하기 위해 반응성 에칭 플라즈마와 반응시킨다. 부산물 상은 프로세싱 챔버로부터 진공배기된다.
[0008] 본 개시내용의 추가적인 실시예들은 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체들에 관한 것이다. 비-일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체들은 명령들을 포함한다. 명령들이 프로세싱 챔버의 제어기에 의해 실행될 때, 프로세싱 챔버는 정전 척 및 가열기를 포함하는 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스를 10 W 이상 내지 250 W 이하의 범위의 바이어스 전력; 바이어스 전력의 50% 미만의 반사 전력; 및 5 mTorr 이하 내지 2 Torr 이하의 범위의 압력의 조건들 중 하나 이상으로 설정하고; 정전 척의 온도를 100℃ 이상 내지 600℃ 이하의 범위로 설정하고; 프로세싱 챔버 내로 세정 가스를 도입하고; 프로세싱 챔버에서 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력을 인가하고; 프로세싱 챔버로부터의 세정 가스의 반응성 종과 기판 지지부 상의 증착물들을 반응시킴으로써 형성된 부산물 상을 진공배기시키는 동작들을 수행한다.
[0009] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들만을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0010] 도 1은 하나 이상의 실시예들에 따른, 기판 지지부를 세정하는 방법의 흐름도를 도시한다.
[0011] 도 2는 하나 이상의 실시예들에 따른 프로세싱 챔버의 개략도를 도시한다.
[0012] 도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른 기판 지지부의 개략도를 도시한다.
[0013] 도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 하나 이상의 실시예들에 따른 방법의 상이한 시점들에서의 기판 표면의 개략도들을 도시한다.
[0014] 도 5는 하나 이상의 실시예들에 따른 프로세싱 플랫폼의 도식적 표현이다.
[0015] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 참조 라벨 이후에 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 문자에 의해 구별될 수 있다. 제1 참조 라벨만이 본 명세서에서 사용되는 경우, 설명은 제2 참조 라벨에 관계 없이 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트에 적용가능하다. 도면들에서 컴포넌트들의 크로스-해치 음영(cross-hatch shading)은 상이한 부분들의 시각화를 돕도록 의도되고, 반드시 상이한 구성 재료들을 표시하는 것은 아니다.
[0010] 도 1은 하나 이상의 실시예들에 따른, 기판 지지부를 세정하는 방법의 흐름도를 도시한다.
[0011] 도 2는 하나 이상의 실시예들에 따른 프로세싱 챔버의 개략도를 도시한다.
[0012] 도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른 기판 지지부의 개략도를 도시한다.
[0013] 도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 하나 이상의 실시예들에 따른 방법의 상이한 시점들에서의 기판 표면의 개략도들을 도시한다.
[0014] 도 5는 하나 이상의 실시예들에 따른 프로세싱 플랫폼의 도식적 표현이다.
[0015] 첨부된 도면들에서, 유사한 컴포넌트들 및/또는 특징들은 동일한 참조 라벨을 가질 수 있다. 추가로, 동일한 타입의 다양한 컴포넌트들은, 참조 라벨 이후에 유사한 컴포넌트들 사이를 구별하는 문자에 의해 구별될 수 있다. 제1 참조 라벨만이 본 명세서에서 사용되는 경우, 설명은 제2 참조 라벨에 관계 없이 동일한 제1 참조 라벨을 갖는 유사한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트에 적용가능하다. 도면들에서 컴포넌트들의 크로스-해치 음영(cross-hatch shading)은 상이한 부분들의 시각화를 돕도록 의도되고, 반드시 상이한 구성 재료들을 표시하는 것은 아니다.
[0016] 본 발명의 여러 예시적인 실시예들을 설명하기 전에, 본 발명은 다음 설명에서 제시되는 구성 또는 프로세스 단계들의 세부사항들에 제한되지 않는다고 이해되어야 한다. 본 발명은 다른 실시예들이 가능하고 다양한 방식들로 실시 또는 실행될 수 있다.
[0017] 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "기판"이라는 용어는 프로세스가 작용하는 표면 또는 표면의 일부를 의미한다. 또한, 기판에 대한 언급은 맥락이 명백하게 달리 지시하지 않는 한, 기판의 일부만을 또한 의미할 수 있다고 당업자들에 의해 이해될 것이다. 추가로, 기판 상의 증착에 대한 언급은 베어(bare) 기판, 및 하나 이상의 막들 또는 피처들이 상부에 증착 또는 형성된 기판 모두를 의미할 수 있다.
[0018] 본 명세서에서 사용되는 "기판"은, 제작 프로세스 중에 막 프로세싱이 수행되는, 임의의 기판, 또는 기판 상에 형성된 재료 표면을 의미한다. 예를 들어, 프로세싱이 수행될 수 있는 기판 표면은 애플리케이션에 따라, 실리콘, 실리콘 산화물, 변형된 실리콘, SOI(silicon on insulator), 탄소 도핑된 실리콘 산화물들, 비정질 실리콘, 도핑된 실리콘, 게르마늄, 갈륨 비소, 유리, 사파이어와 같은 재료들, 및 금속들, 금속 질화물들, 금속 합금들 및 다른 전도성 재료들과 같은 임의의 다른 재료들을 포함한다. 기판들은 제한 없이, 반도체 웨이퍼들을 포함한다. 기판들은 기판 표면을 연마, 에칭, 환원, 산화, 수산화, 어닐링, UV 경화, e-빔 경화 및/또는 베이크(bake)하기 위한 전처리 프로세스에 노출될 수 있다. 본 개시내용에서는, 기판의 표면 자체에 대해 직접 막을 프로세싱하는 것 외에도, 아래에서 보다 상세히 개시되는 바와 같이 기판 상에 형성된 하층에 대해서도, 개시된 막 프로세싱 단계들 중 임의의 단계가 또한 수행될 수 있으며, "기판 표면"이라는 용어는 맥락이 나타내는 것과 같은 그러한 하층을 포함하는 것으로 의도된다. 따라서 예를 들어, 막/층 또는 부분 막/층이 기판 표면 상에 증착된 경우, 새로 증착된 막/층의 노출된 표면이 기판 표면이 된다.
[0019] 본 명세서 및 첨부된 청구항들에서 사용되는 바와 같이, "전구체", "반응물", "반응성 가스" 등의 용어들은, 기판 표면, 또는 기판 표면 상에 형성된 막과 반응할 수 있는 임의의 가스상 종을 지칭하기 위해 상호교환가능하게 사용된다.
[0020] "세정 가스"에 대한 언급은 무선 주파수(RF) 에너지의 인가 시에 자유 라디칼들을 생성할 하나 이상의 컴포넌트들 또는 전구체들로 구성되는 가스상 재료를 의미하며, 이는 그에 의해, 반응성 에칭 플라즈마를 확립시킨다.
[0021] 본 개시내용의 실시예들은 기판 지지부들 또는 페데스탈(pedestal)들의 표면들을 세정하기 위한 장치 및 방법들에 관한 것이다. 일부 실시예들은 표면 증착물들(또는 오염)을 펌핑가능한 가스상(gaseous phase)의 부산물들로 변환시키기 위해 산소 백그라운드를 갖는 반응성 플라즈마를 제공하여, 모든 곳에 입자들을 스퍼터링하지 않거나 기판 지지부(또는 척킹) 표면을 손상시키지 않으면서, 부산물들이 챔버 밖으로 완전히 펌핑될 수 있게 한다. 본 개시내용의 실시예들은 유리하게, 예컨대 주기적으로 페데스탈 표면을 세정하고, 세정 후에 페데스탈 가열기 표면을 시즈닝하고; 페데스탈의 표면을 처리하고, 웨이퍼 후면 또는 베벨(bevel)을 세정하는 것과 함께 유리하게 사용 가능하다.
[0022] "정전 척"(ESC)은 웨이퍼 프로세싱 동안 기판들 또는 웨이퍼들을 홀딩하기 위해 비-기계적 클램핑 방법을 사용한다. ESC는 웨이퍼와 1 또는 2개의 전도성 전극들 사이에 포지셔닝된 유전체 층으로 구성된다. 바이어스 전압이 ESC 임베딩된 전극을 통해 웨이퍼에 인가되어, 웨이퍼의 유전체 표면에 대해 웨이퍼를 클램핑하기 위한 정전기 홀딩력을 확립시킴으로써, 웨이퍼를 "척킹"한다.
[0023] 기판 지지부들 또는 페데스탈들과 연관된 정전기력은 표면 상의 오염물들에 민감하며, 이는 2개의 인자들: (1) 정전 척과 웨이퍼 사이의 접촉, 및 (2) 정전하의 손실을 변화시킬 수 있다. 오염물들은 정전 척과 웨이퍼 사이의 거리를 증가시킬 것이며, 이는 접촉 감소로 인해 척킹력을 감소시킨다. 또한, 척의 표면 상의 전하는 오염 탄소 전도성 막들에 의해 '단락'될 수 있으며, 이는 표면에서의 전하 전위를 낮춰서, 척킹력이 약해진다. 고온에서, 오염물들(통상적으로, 탄소 및 탄소 사슬들)이 정전 척 표면 상에 축적되며, 이는 척 세라믹의 비저항을 변화시키고 척킹력에 영향을 미친다.
[0024] 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들은 유리하게, 고온 프로세스에서 웨이퍼를 홀딩하기 위해 널리 사용되는 존슨-라벡(Johnsen-Rahbek; J-R)-타입 양극성 정전 척들에 활용된다. J-R 타입 척에서, 유전체 비저항은 전극으로부터 유전체 층의 최상부 표면으로 전달되는 전하들을 제어하도록 타겟팅된다. 양극성 척에서, 전극들은 극성을 뒤집는다(하나는 포지티브(positive)인 반면 다른 하나는 네거티브(negative)임). 기능적으로, 이는 힘을 생성하는 표면들 상의 반대 전하들의 전위 차이의 크기이며, 이에 따라, 전기장이 다시 존재하는 동안, 이는 중요한 전위의 크기이다.
[0025] 본 개시내용의 하나 이상의 실시예들은 유리하게, 스퍼터 에칭 세정 프로세스들, 화학적 세정, 및/또는 기계적 세정을 대체하고, 이들의 대응하는 단점들을 제거한다. 예컨대, 에칭 세정 프로세스들은 스퍼터링된 재료들을 척 표면으로부터 챔버 내의 다른 곳으로만 재분배하는 경향이 있으며, 이는 랜덤 결함 편위(excursion)들뿐만 아니라 척 표면의 재오염을 초래할 수 있다. 부가하여, 탄소 및 탄소 사슬 오염들의 제거는 에칭 단독으로는 어려울 수 있다. 에칭 프로세스들은 척을 손상시킬 가능성을 갖는다. 추가로, 일부 에칭 프로세스들은 부가적인 챔버 적격성 평가를 필요로 하며, 이는 웨이퍼 프로세스를 중단시키고 생산성을 지연시킬 수 있다. 특히, PVD와 관련하여, 세정 프로세스 후에 에칭과 연관된 하드웨어가 PVD 챔버로부터 제거될 필요가 있으며, 이는 또한, 프로세스 챔버를 개방하고 새로운 입자 오염에 대한 가능성을 시스템에 도입하는 것을 필요로 한다.
[0026] 하나 이상의 실시예들에서, 세정 방법들은, 오염물들의 반응 및 부산물들 가스상(by-products gasous phase)의 형성 시에, 챔버로부터 오염물들을 제거한다. 본원의 방법들은, 오염제거 문제 없이 챔버로부터 완전히 제거될 수 있는 펌핑가능 가스상으로 변환되는 임의의 형태의 증착물들, 예컨대 전도성 층을 물리화학적으로 제거한다. 방법들은 입자 문제를 회피할 수 있는 무-결함(defect-free) 세정 프로세스를 제공한다. 에칭 프로세스들과 비교하여 척을 손상시킬 가능성이 더 적다. 본원의 반응성 프로세스들은 탄소 및 탄소 사슬 오염물들을 제거하는 데 효과적이다. 하나 이상의 실시예들에서, 균일한 세정이 초래되고, 낮은 동작 압력 요건이 달성된다. 하나 이상의 실시예들에서, 원격 플라즈마 소스는 인-시튜(in-situ)로 유지되고, 프로세스 하드웨어에 대한 어떠한 변화 또는 프로세스에 대한 영향도 요구하지 않으면서 (웨이퍼 러닝 전에 또는 심지어 웨이퍼 러닝 사이에) 언제든지 실행될 수 있다. 방법들은, 부가적인 챔버 적격성 평가 또는 지연 프로세스를 요구하지 않고서, 필요에 따라 자동으로 실행될 수 있으며, 이는 생산성을 개선시킨다. 하나 이상의 실시예들에서, 방법들은, 예컨대, 척을 세정하는 데 단지 2 내지 4 시간만을 요구하는 것으로 매우 효율적이다. 제거가능 원격 플라즈마 소스의 사용은 소스 전력 및 가스 종에 기초하여 (탄소 및 탄소 사슬들뿐만 아니라) 다양한 오염물들을 타겟팅할 수 있다.
[0027] 도 1a는 하나 이상의 실시예들에 따른, 기판 지지부를 세정하는 방법(10)의 흐름도를 도시한다. 동작(15)에서, 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버 내로 세정 가스가 도입된다. 동작(20)에서, 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에서 플라즈마가 스트라이킹된다. 즉, 무선 주파수(RF) 전력이 원격 플라즈마 소스에 인가되며, 이는 프로세싱 챔버에서 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시킨다. 세정 가스의 자유 라디칼들은 기판 지지부 상의 증착물들(예컨대, 오염물들, 이를테면 탄소 및/또는 탄소 사슬들)과 반응하기에 효과적이다. 다른 오염물들, 이를테면 하이드록시 기-함유 화합물들; 물; 탄화수소들이 또한 표면 상에 존재할 수 있다. 동작(25)에서, 기판 지지부 상의 증착물들이 부산물 상을 형성하기 위해 반응성 에칭 플라즈마와 반응시킨다. 동작(30)에서, 부산물 상이 프로세싱 챔버로부터 진공배기된다.
[0028] 하나 이상의 실시예들에서, 프로세싱 챔버는 진공 압력 하에 있다. 진공 압력은 당업계에 알려진 방법들에 의해, 이를테면 프로세싱 챔버 상에서 진공 펌프를 동작시킴으로써 달성될 수 있다.
[0029] 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스를 도입하는 단계는 원격 플라즈마 소스를 통해 세정 가스를 유동시키는 것을 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스를 도입하는 단계는 프로세싱 챔버 내로 직접 세정 가스를 유동시키는 것을 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스를 도입하는 단계는 프로세싱 챔버 내로 직접적으로 그리고 RPS를 통해 세정 가스를 유동시키는 것을 포함한다.
[0030] 하나 이상의 실시예들에서, 원격 플라즈마 소스를 동작시키는 것은 10 W 이상 내지 250 W 이하의 범위 내의 바이어스 전력, 및 이들 사이의 모든 값들 및 하위범위들의 바이어스 전력; 바이어스 전력 미만, 예컨대 125 W 미만의 반사 전력; 및 5 mTorr 이하 내지 2 Torr 이하의 범위의 압력의 조건들 중 하나 이상을 포함한다. 제어 전력에 따라 튜닝 전압이 설정된다. 하나 이상의 실시예들에서, 튜닝 전압은 5 볼트 이상 내지 6 볼트 이하의 범위에 있다.
[0031] 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 무선 주파수(RF) 에너지의 인가 시에 자유 라디칼들을 생성할 하나 이상의 컴포넌트들 또는 전구체들을 포함한다.
[0032] 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 산소를 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 산소를 필수적 요소로 하여 구성되거나 산소로 구성된다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 질소 및 산소를 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 공기 공급부(air supply)이다.
[0033] 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 불소-기반 화합물을 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 불소-기반 화합물을 필수적 요소로 하여 구성되거나 불소-기반 화합물로 구성된다.
[0034] 하나 이상의 실시예들에서, 기판 지지부의 정전 척의 온도는, 100℃ 이상 내지 600℃ 이하의 범위, 및 그 사이의 모든 값들 및 하위범위들로 설정된다.
[0035] 하나 이상의 실시예들에서, 세정의 지속기간, 예컨대, 원격 플라즈마 소스를 동작시키는 지속기간은 시간에 기반한다.
[0036] 세정 동안은 프로세스 모니터링에 따라 조정될 수 있다. 예컨대, 기판 지지부의 표면의 오염은 표면 전위를 맵핑함으로써 검출될 수 있다. 정전 전압계는 오염물 전도성 막을 검출하기 위해 척 표면 상의 표면 전위(전압)를 정확하게 측정하는 하나의 방식이다.
[0037] 기판 지지부의 표면의 오염은 또한, 누설 전류를 측정함으로써 검출될 수 있다. 탄소와 같은 오염물들은 표면 전도도를 변화시킨다. 전압이 인가되면, 누설 전류는 오염 정도를 반영할 수 있다. 누설 전류를 관찰함으로써, 본원의 세정 방법들은 부가적인 챔버 적격성 평가 또는 프로세스 중단을 요구하지 않고 필요에 따라 자동으로 실행될 수 있다.
[0038] 하나 이상의 실시예들에서, 방법들은 기판 지지부, 구체적으로는 정전 척의 누설 전류의 측정들을 모니터링하는 단계를 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 원격 플라즈마 소스의 동작의 시작은 기판 지지부 또는 정전 척의 누설 전류의 측정들에 기반한다. 일부 실시예들에서, 원격 플라즈마 소스를 동작시키는 지속기간은 누설 전류의 측정들에 기반한다.
[0039] 후면 압력 측정들은 오염으로 인한 후면 가스 누설을 결정하기 위한 것일 수 있다. 예로서, 척킹 전압은, 척이 원하는 가스 유동과 함께 원하는 후면 압력 이상으로 웨이퍼를 홀딩할 수 있는 최소 전압을 결정하기 위해 원하는 양만큼 감소될 수 있다.
[0040] 또한, 입자 맵 데이터는 척 성능 및 상태에 관한 유용한 정보를 제공할 수 있다. 척킹력의 크기 및 균일성은 후면 입자 맵을 수집함으로써 평가될 수 있다. 본원의 방법들에 의한 챔버에 대한 입자 스퍼터링 효과는 전면 입자 맵(frontside particle map)을 수집함으로써 평가될 수 있다.
[0041] 도 2를 참조하면, 하나 이상의 실시예들에 따른 프로세싱 챔버(500)는 챔버 벽들(521) 및 챔버 덮개(523)에 의해 정의된 프로세싱 공동(520)을 포함한다. 프로세싱 챔버(500)는 기판 지지부(502)를 포함한다. 프로세스 챔버(500)는 예시적이고, 그리고 프로세싱 공동(520) 내에 최소의 내부 피처들이 있는 어닐링 챔버를 나타낸다. 본원의 방법들은 또한, 내부 피처들, 이를테면, 벽 라이너들 및/또는 챔버 캐소드가 존재할 수 있는 스퍼터링 챔버들에 적용될 것이다.
[0042] 원격 플라즈마 소스(RPS) 유닛(522)은 기판 지지부(522)를 포함하는 프로세싱 챔버(500)와 유체 연통한다(예컨대, 유체적으로 연결된다). RPS는 세정 가스로부터 프로세싱 챔버 내로의 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키는 데 사용된다. 적합한 플라즈마들은 저밀도 플라즈마들, 통상적으로 최대 80 W 바이어스 전력이다. 플라즈마 밀도를 유지하고 청정 에너지를 생성하기 위해 바이어스 전력이 사용된다. 적합한 RPS 유닛들은 인-시튜 플라즈마 소스 디바이스(제거가능하고 원격-제어가능함)를 제공한다. RPS 유닛은 무선 주파수(RF) 전력의 인가 시에 플라즈마(가시적)를 스트라이킹한다. RPS 유닛은 가스 유입률을 변화시킴으로써 동작 압력을 조정한다. 넓은 압력 범위(5 mTorr 내지 2 Torr)를 허용하는 RPS 유닛은 펌프에 대한 위험 또는 시스템 연동 소프트웨어의 중단 없이 적절한 속도로 탄소 제거를 가능하게 한다. 제어기(536)는 RPS 유닛(522)에 원격으로 전력을 공급하고 RPS 유닛(522)을 동작시키도록 구성된다. 하나 이상의 실시예들에서, 제어기(536)는 실행 동안 10 내지 250 와트 및 그 사이의 모든 값들 및 하위범위들의 동작 전력을 설정, 모니터링 및 변경한다. 하나 이상의 실시예들에서, 제어기(525)는 가스 공급부(528) 유입 온/오프 제어한다. 일부 RPS 유닛들은 플라즈마가 성공적으로 스트로크되는 칼라 표시자를 포함한다. RPS 유닛의 예시적인 다른 설정들은 80 W에서의 소스 전력; 3 미만의 반사력; 및 5 내지 6 V 범위 이내의 튜닝 전압을 포함한다.
[0043] 도 2는 챔버 벽(521)을 통해 설치된 RPS(522)를 도시하지만, 대안적으로, 덮개(523)를 통해 RPS(522)가 설치될 수 있는 것으로 이해된다. RPS(522)는 플라즈마가 스트라이킹되는 볼륨(524)을 포함한다. RPS 니들 밸브(526)는 프로세스 압력을 유지한다. 하나 이상의 실시예들에서, 프로세스 압력은 130 mTorr이다. 무선 주파수 소스(534)는 전력 공급부로서 역할을 한다. 크리오 펌프(532)는 선택적으로 챔버(500)와 어셈블링되지만, 일반적으로 세정 프로세스 동안에는 사용되지 않는다.
[0044] 세정 가스 소스(528)는 세정 동작 동안 프로세싱 챔버(500)와 유체 연통한다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 프로세스 라인(527)에 의해 RPS(522)의 볼륨(524)에 공급된다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 프로세스 라인(529)에 의해 프로세싱 챔버(520)에 직접 공급된다. 하나 이상의 실시예들에서, 세정 가스는 프로세싱 챔버(520) 및 RPS(522)의 볼륨(524) 둘 모두에 직접적으로 공급된다. 원격 플라즈마 소스로의 무선 주파수(RF) 전력의 인가 시에, 프로세싱 챔버에서 세정 가스로부터의 반응성 에칭 플라즈마가 확립된다. 반응성 에칭 플라즈마는 기판 지지부 상의 증착물들과 반응하여 부산물 상을 형성한다. 하나 이상의 실시예들에서, 부산물 상은 가스상이다.
[0045] 배출 통로(530)는 부산물 상을 프로세싱 챔버(500) 밖으로 유도한다. 배출 통로(530)는 필요에 따라 밸빙(valving)(540) 및 펌프들(538, 542)을 포함한다.
[0046] 도 3은 하나 이상의 실시예들에 따른 기판 지지부(502)의 개략도를 도시한다. 하나 이상의 실시예들에서, 기판 지지부(502)는 정전 척(ESC)(518)을 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 가열기(510)는 기판 지지부에 포함된다. 다른 실시예들은 프로세싱 챔버 내에 위치된, 기판 지지부 외부에 가열기를 포함할 수 있다. 전극들(506 및 508)은 사용 동안 극성을 뒤집는다. 중앙 베이스(504)는 전극들(506 및 508)을 ESC(518)에 연결한다. 최상부 표면(514)은 웨이퍼들의 프로세싱 동안 오염의 증착물들을 겪는다. 하부 표면(516)은 또한, 웨이퍼들의 프로세싱 동안에 오염의 증착물들을 겪는다.
[0047] 도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 하나 이상의 실시예들에 따른 방법의 상이한 시간들에서의 기판 표면(514)의 개략도들을 도시한다. 도 4a에서, 오염의 증착물들(550)이 표면(514) 상에 있다. 탄소 및 탄소 사슬들은 전형적으로, 에칭에 의해 제거하기 어려운 재료들이다. 도 4b에 도시된 바와 같은 플라즈마 및 산소 백그라운드에 대한 노출 시에, 세정 프로세스는, 예컨대, 재료가 모두 반응하여 없어질 때까지 증착물들(550)의 양을 감소시키기 위해, 표면(514) 상의 애시 흑연 오염물 막에 O2를 사용하고, 이에 의해 도 4c에 도시된 바와 같이 깨끗한 표면(514)을 회복한다.
[0048] 본원의 세정 방법들은, O2와의 반응을 통해 ESC 표면 오염물들(이를테면, 탄소, OH, H2O, HyCx 등)을 COx 부산물들 및 H2O로 변환시킨다. 생성된 COx 부산물들 및 H2O는 가스 상으로 펌핑 다운(pump down)된다.
[0049] 하부표면 상의 오염의 증착물들이 또한, 본원의 방법들에 따라 세정될 것이라는 것이 이해된다.
[0050] 도 5는 본 개시내용의 하나 이상의 실시예에 따른 프로세싱 플랫폼(400)을 도시한다. 도 5에 도시된 실시예는 단지 하나의 가능한 구성을 나타낼 뿐이고, 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 프로세싱 플랫폼(400)은, 예시된 실시예와 상이한 개수들의 하나 이상의 프로세싱 챔버들(100), 버퍼 스테이션들(420), 및/또는 로봇(430) 구성들을 갖는다.
[0051] 예시적인 프로세싱 플랫폼(400)은 복수의 측면들(411, 412, 413, 414)을 갖는 중앙 이송 스테이션(410)을 포함한다. 도시된 이송 스테이션(410)은 제1 측면(411), 제2 측면(412), 제3 측면(413) 및 제4 측면(414)을 갖는다. 4개의 측면들이 도시되지만, 당업자들은, 예컨대 프로세싱 플랫폼(400)의 전체 구성에 따라, 이송 스테이션(410)에 대한 임의의 적합한 수의 측면들이 존재할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일부 실시예들에서, 이송 스테이션(410)은 3개의 측면들, 4개의 측면들, 5개의 측면들, 6개의 측면들, 7개의 측면들 또는 8개의 측면들을 갖는다.
[0052] 이송 스테이션(410)은 그 안에 포지셔닝된 로봇(430)을 갖는다. 로봇(430)은 프로세싱 동안 기판을 이동시킬 수 있는 임의의 적합한 로봇일 수 있다. 일부 실시예들에서, 로봇(430)은 제1 암(431) 및 제2 암(432)을 갖는다. 제1 암(431) 및 제2 암(432)은 다른 암과 독립적으로 이동될 수 있다. 제1 암(431) 및 제2 암(432)은 x-y 평면에서 및/또는 z-축을 따라 이동할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로봇(430)은 제3 암(미도시) 또는 제4 암(미도시)을 포함한다. 암들 각각은 다른 암들과 독립적으로 이동할 수 있다.
[0053] 예시된 실시예는 6개의 프로세싱 챔버들(100)을 포함하며, 2개의 프로세싱 챔버들이 중앙 이송 스테이션(410)의 제2 측면(412), 제3 측면(413) 및 제4 측면(414) 각각에 연결된다. 프로세싱 챔버들(100) 각각은 상이한 프로세스들을 수행하도록 구성될 수 있다.
[0054] 프로세싱 플랫폼(400)은 또한, 중앙 이송 스테이션(410)의 제1 측면(411)에 연결된 하나 이상의 버퍼 스테이션(420)을 포함할 수 있다. 버퍼 스테이션들(420)은 동일한 또는 상이한 기능들을 수행할 수 있다. 예컨대, 버퍼 스테이션들은 프로세싱되고 오리지널 카세트로 리턴되는 기판들의 카세트를 홀딩할 수 있거나, 또는 버퍼 스테이션들 중 하나는 프로세싱 후에 다른 버퍼 스테이션으로 이동되는 프로세싱되지 않은 기판들을 홀딩할 수 있다. 일부 실시예들에서, 버퍼 스테이션들 중 하나 이상은 프로세싱 전에 및/또는 프로세싱 후에 기판들을 전처리, 예열 또는 세정하도록 구성된다.
[0055] 프로세싱 플랫폼(400)은 또한, 중앙 이송 스테이션(410)과 프로세싱 챔버들(100) 중 임의의 프로세싱 챔버 사이에 하나 이상의 슬릿 밸브들(418)을 포함할 수 있다. 슬릿 밸브들(418)은 중앙 이송 스테이션(410) 내의 환경으로부터 프로세싱 챔버(100) 내의 내부 볼륨을 격리시키기 위해 개방 및 폐쇄될 수 있다. 예컨대, 프로세싱 챔버가 프로세싱 동안 플라즈마를 생성할 경우, 스트레이 플라즈마(stray plasma)가 이송 스테이션에서 로봇을 손상시키는 것을 방지하기 위해, 그러한 프로세싱 챔버에 대한 슬릿 밸브를 폐쇄하는 것이 도움이 될 수 있다.
[0056] 프로세싱 플랫폼(400)은 기판들 또는 기판들의 카세트들이 프로세싱 플랫폼(400) 내에 로딩될 수 있게 하기 위해 팩토리 인터페이스(450)에 연결될 수 있다. 기판들 또는 카세트들을 버퍼 스테이션들 내로 그리고 버퍼 스테이션들 밖으로 이동시키기 위해, 팩토리 인터페이스(450) 내의 로봇(455)이 사용될 수 있다. 기판들 또는 카세트들은 중앙 이송 스테이션(410)에서 로봇(430)에 의해 프로세싱 플랫폼(400) 내에서 이동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 팩토리 인터페이스(450)는 다른 클러스터 툴(즉, 다른 다중 챔버 프로세싱 플랫폼)의 이송 스테이션이다.
[0057] 제어기(495)가 제공될 수 있고, 프로세싱 플랫폼(400)의 다양한 컴포넌트들에 커플링되어, 프로세싱 플랫폼(400)의 동작을 제어할 수 있다. 제어기(495)는 전체 프로세싱 플랫폼(400)을 제어하는 단일 제어기일 수 있거나, 또는 프로세싱 플랫폼(400)의 개별적인 부분들을 제어하는 다수의 제어기들일 수 있다. 예컨대, 일부 실시예들의 프로세싱 플랫폼(400)은, 개별적인 프로세싱 챔버들(100), 중앙 이송 스테이션(410), 팩토리 인터페이스(450), 및/또는 로봇들(430) 중 하나 이상을 위한 별개의 제어기들을 포함한다.
[0058] 일부 실시예들에서, 프로세싱 챔버(100)는 제1 온도 또는 제2 온도 중 하나 이상을 제어하도록 구성된 복수의 실질적으로 동일 평면 상의 지지 표면들(231)에 연결된 제어기(495)를 더 포함한다. 하나 이상의 실시예들에서, 제어기(495)는 지지 어셈블리(200)(도 2 참조)의 이동 속도를 제어한다.
[0059] 일부 실시예들에서, 제어기(495)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)(496), 메모리(497), 및 지원 회로들(498)을 포함한다. 제어기(495)는 직접적으로, 또는 특정 프로세스 챔버 및/또는 지원 시스템 컴포넌트들과 연관된 컴퓨터들(또는 제어기들)을 통해, 프로세싱 플랫폼(400)을 제어할 수 있다.
[0060] 제어기(495)는 다양한 챔버들 및 서브-프로세서들을 제어하기 위해 산업 현장에서 사용될 수 있는 임의의 형태의 범용 컴퓨터 프로세서 중 하나일 수 있다. 제어기(495)의 메모리(497) 또는 컴퓨터 판독가능 매체는, RAM(random access memory), ROM(read only memory), 플로피 디스크, 하드 디스크, 광학 저장 매체(예컨대, 콤팩트 디스크 또는 디지털 비디오 디스크), 플래시 드라이브, 또는 로컬 또는 원격의 임의의 다른 형태의 디지털 저장소와 같은 용이하게 이용 가능한 메모리 중 하나 이상일 수 있다. 메모리(497)는 프로세싱 플랫폼(400)의 파라미터들 및 컴포넌트들을 제어하도록 프로세서(CPU(496))에 의해 동작가능한 명령 세트를 보유할 수 있다.
[0061] 지원 회로들(498)은 종래의 방식으로 프로세서를 지원하기 위해 CPU(496)에 커플링된다. 이러한 회로들은 캐시, 전력 공급부들, 클록 회로들, 입력/출력 회로 및 서브시스템들 등을 포함한다. 하나 이상의 프로세스들은, 프로세서에 의해 실행되거나 호출(invoke)될 때, 프로세서로 하여금, 본원에서 설명된 방식으로 프로세싱 플랫폼(400) 또는 개별적인 프로세싱 챔버들의 동작을 제어하게 하는 소프트웨어 루틴으로서 메모리(498)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 CPU(496)에 의해 제어되는 하드웨어로부터 원격으로 위치된 제2 CPU(미도시)에 의해 저장 및/또는 실행될 수 있다.
[0062] 본 개시내용의 프로세스들 및 방법들 중 일부 또는 전부는 또한 하드웨어로 수행될 수 있다. 따라서, 프로세스는 소프트웨어로 구현되어 컴퓨터 시스템을 사용하여 실행될 수 있거나, 또는 예컨대 주문형 집적 회로로서 또는 다른 유형의 하드웨어 구현으로서 하드웨어로 구현될 수 있거나, 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합으로서 구현될 수 있다. 소프트웨어 루틴은, 프로세서에 의해 실행될 때, 프로세스들이 수행되도록 챔버 동작을 제어하는 특수 목적 컴퓨터(제어기)로 범용 컴퓨터를 변환시킨다.
[0063] 일부 실시예들에서, 제어기(495)는 방법을 수행하기 위해 개별 프로세스들 또는 서브-프로세스들을 실행하기 위한 하나 이상의 구성들을 갖는다. 제어기(495)는 방법들의 기능들을 수행하기 위해 중간 컴포넌트들에 연결되어 중간 컴포넌트들을 동작시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제어기(495)는 가스 밸브들, 액추에이터들, 모터들, 슬릿 밸브들, 진공 제어부 또는 다른 컴포넌트들 중 하나 이상에 연결되어 이들을 제어하도록 구성될 수 있다.
[0064] 일부 실시예들의 제어기(495)는, 정전 척을 포함하는 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스를 10 W 이상 내지 250 W 이하의 범위의 바이어스 전력; 바이어스 전력의 50% 미만의 반사 전력; 및 5 mTorr 이하 내지 2 Torr 이하의 범위의 압력의 조건들 중 하나 이상으로 설정하고; 100℃ 이상 내지 600℃ 이하의 범위의 정전 척의 온도를 설정하고; 프로세싱 챔버 내로 세정 가스를 도입하고; 프로세싱 챔버에서의 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해, 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력을 인가하고; 그리고 프로세싱 챔버로부터의 반응성 에칭 플라즈마와 기판 지지부 상의 증착물들을 반응시키는 것으로부터 형성된 부산물 상을 진공배기하는 구성으로부터 선택된 하나 이상의 구성들을 갖는다.
[0065] 본 명세서 전반에 걸쳐 "일 실시예", "특정 실시예들", "하나 이상의 실시예들" 또는 "실시예"에 대한 언급은, 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조, 재료 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 위치들에서 "하나 이상의 실시예들에서", "특정 실시예들에서", "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"와 같은 문구들의 출현들이 반드시 본 발명의 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 더욱이, 특정 특징들, 구조들, 재료들 또는 특성들은 하나 이상의 실시예들에서 임의의 적절한 방식으로 조합될 수 있다.
[0066] 본 발명이 특정 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 이들 실시예들은 단지 본 발명의 원리들 및 애플리케이션들을 예시한다는 것이 이해되어야 한다. 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 방법의 방법 및 장치에 대해 다양한 수정들 및 변형들이 행해질 수 있다는 것이 당업자들에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항들 및 이들의 등가물들의 범위 내에 있는 수정들 및 변형들을 포함하는 것으로 의도된다.
Claims (20)
- 기판 지지부를 세정하는 방법으로서, 상기 방법은
상기 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버 내로 세정 가스를 도입하는 단계;
상기 프로세싱 챔버에서 상기 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해 상기 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력을 인가하는 단계;
부산물 상(by-products phase)을 형성하기 위해 상기 기판 지지부 상의 증착물들을 상기 반응성 에칭 플라즈마와 반응시키는 단계; 그리고
상기 프로세싱 챔버로부터 상기 부산물 상을 진공배기시키는(evacuating) 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서, 상기 세정 가스를 도입하는 단계가 상기 원격 플라즈마 소스를 통해 상기 세정 가스를 유도하는(directing) 것을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 세정 가스를 도입하는 단계가 상기 프로세싱 챔버 내로 직접적으로 상기 세정 가스를 유도하는 것을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 원격 플라즈마 소스를 동작시키는(operating) 것이 10 W 이상 내지 250 W 이하의 범위의 바이어스 전력(bias power); 상기 바이어스 전력의 50% 미만의 반사 전력(reflective power); 및 5 mTorr 이하 내지 2 Torr 이하의 범위의 압력의 조건들 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 프로세싱 챔버가 진공 압력 하에 있는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 세정 가스가 산소를 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 기판 지지부가 정전 척(electrostatic chuck) 및 적어도 하나의 전극을 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 100℃ 이상 내지 600℃ 이하의 범위로 상기 기판 지지부의 온도를 설정하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 기판 지지부의 누설 전류의 측정들을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 원격 플라즈마 소스를 동작시키는 지속기간이 상기 누설 전류의 측정들을 기반으로 하는, 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 증착물들이 적어도 탄소 및/또는 탄소 사슬들을 포함하는, 방법.
- 기판 지지부를 세정하는 방법으로서, 상기 방법은
상기 기판 지지부의 정전 척의 온도를 100℃ 이상 내지 600℃ 이하의 범위로 설정하는 단계;
산소를 포함하는 세정 가스를 상기 기판 지지부를 포함하는 프로세싱 챔버 내로 도입하는 단계 ― 상기 프로세싱 챔버는 진공 압력 하에 있음 ―;
상기 프로세싱 챔버에서 상기 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해 상기 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력을 인가하는 단계;
부산물 상을 형성하기 위해 상기 기판 지지부 상의 증착물들을 상기 반응성 에칭 플라즈마와 반응시키는 단계; 그리고
상기 프로세싱 챔버로부터 상기 부산물 상을 진공배기시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제12항에 있어서, 상기 원격 플라즈마 소스를 동작시키는 것이 10 W 이상 내지 250 W 이하의 범위의 바이어스 전력; 상기 바이어스 전력의 50% 미만의 반사 전력; 및 5 mTorr 이하 내지 2 Torr 이하의 범위의 압력의 조건들 중 하나 이상을 포함하는, 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 정전 척의 누설 전류의 측정들을 모니터링하는 단계를 포함하는, 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 증착물들이 적어도 탄소 기들 및/또는 탄소 사슬들을 포함하는, 방법.
- 명령들을 포함하는 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
상기 명령들은, 프로세싱 챔버의 제어기에 의해 실행될 때, 상기 프로세싱 챔버로 하여금,
정전 척을 포함하는 기판 지지부를 포함하는 상기 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스를, 10 W 이상 내지 250 W 이하의 범위의 바이어스 전력; 상기 바이어스 전력의 50% 미만의 반사 전력; 및 5 mTorr 이하 내지 2 Torr 이하의 범위의 압력의 조건들 중 하나 이상으로 설정하고;
상기 정전 척의 온도를 100℃ 이상 내지 600℃ 이하의 범위로 설정하고;
상기 프로세싱 챔버 내로 세정 가스를 도입하고;
상기 프로세싱 챔버에서 상기 세정 가스로부터 반응성 에칭 플라즈마를 확립시키기 위해 상기 프로세싱 챔버와 유체 연통하는 원격 플라즈마 소스에 무선 주파수(RF) 전력을 인가하고;
상기 프로세싱 챔버로부터, 상기 반응성 에칭 플라즈마와 상기 기판 지지부 상의 증착물들을 반응시킴으로써 형성된 부산물 상을 진공배기시키는 동작들을 수행하게 하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체. - 제16항에 있어서, 상기 프로세싱 챔버의 압력을 진공 압력으로 설정하는 동작을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
- 제16항에 있어서, 상기 프로세싱 챔버가 상기 정전 척의 누설 전류의 측정들을 모니터링하는 것을 포함하는 동작을 수행하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
- 제16항에 있어서, 상기 원격 플라즈마 소스를 동작시키는 지속기간이 상기 정전 척의 누설 전류의 측정들을 기반으로 하는, 비-일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
- 제16항에 있어서, 상기 세정 가스가 산소를 포함하며, 상기 증착물들이 적어도 탄소 및/또는 탄소 사슬들을 포함하는, 비-일시적 컴퓨터 판독 가능 매체.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17/384,096 | 2021-07-23 | ||
| US17/384,096 US11772137B2 (en) | 2021-07-23 | 2021-07-23 | Reactive cleaning of substrate support |
| PCT/US2022/033928 WO2023003658A1 (en) | 2021-07-23 | 2022-06-17 | Reactive cleaning of substrate support |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240024990A true KR20240024990A (ko) | 2024-02-26 |
Family
ID=84976176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020247002650A KR20240024990A (ko) | 2021-07-23 | 2022-06-17 | 기판 지지부의 반응성 세정 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11772137B2 (ko) |
| JP (1) | JP2024527889A (ko) |
| KR (1) | KR20240024990A (ko) |
| CN (1) | CN117693803A (ko) |
| TW (1) | TW202403892A (ko) |
| WO (1) | WO2023003658A1 (ko) |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5886865A (en) * | 1998-03-17 | 1999-03-23 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for predicting failure of an eletrostatic chuck |
| US6992876B1 (en) | 1999-07-08 | 2006-01-31 | Lam Research Corporation | Electrostatic chuck and its manufacturing method |
| JP2002280376A (ja) | 2001-03-22 | 2002-09-27 | Research Institute Of Innovative Technology For The Earth | Ｃｖｄ装置のクリーニング方法およびそのためのクリーニング装置 |
| KR20040069420A (ko) * | 2003-01-29 | 2004-08-06 | 주성엔지니어링(주) | 박막 증착 장치의 챔버 세정방법 |
| US20110114114A1 (en) | 2008-07-14 | 2011-05-19 | Ips Ltd. | Cleaning method of apparatus for depositing carbon containing film |
| US20110059617A1 (en) | 2009-09-10 | 2011-03-10 | Matheson Tri-Gas, Inc. | High aspect ratio silicon oxide etch |
| WO2015122981A1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-08-20 | Applied Materials, Inc. | Cleaning process for cleaning amorphous carbon deposition residuals using low rf bias frequency applications |
| US10920320B2 (en) | 2017-06-16 | 2021-02-16 | Applied Materials, Inc. | Plasma health determination in semiconductor substrate processing reactors |
| US20190382889A1 (en) | 2018-06-15 | 2019-12-19 | Applied Materials, Inc. | Technique to enable high temperature clean for rapid processing of wafers |
| SG11202108354SA (en) | 2019-02-11 | 2021-08-30 | Applied Materials Inc | Method for cleaning process chamber |
| US11260432B2 (en) | 2019-09-19 | 2022-03-01 | Applied Materials, Inc. | In-situ DC plasma for cleaning pedestal heater |
-
2021
- 2021-07-23 US US17/384,096 patent/US11772137B2/en active Active
-
2022
- 2022-06-17 WO PCT/US2022/033928 patent/WO2023003658A1/en active Application Filing
- 2022-06-17 JP JP2024504172A patent/JP2024527889A/ja active Pending
- 2022-06-17 KR KR1020247002650A patent/KR20240024990A/ko unknown
- 2022-06-17 CN CN202280049848.6A patent/CN117693803A/zh active Pending
- 2022-06-20 TW TW111122810A patent/TW202403892A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11772137B2 (en) | 2023-10-03 |
| WO2023003658A1 (en) | 2023-01-26 |
| US20230029265A1 (en) | 2023-01-26 |
| TW202403892A (zh) | 2024-01-16 |
| CN117693803A (zh) | 2024-03-12 |
| JP2024527889A (ja) | 2024-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10727073B2 (en) | Atomic layer etching 3D structures: Si and SiGe and Ge smoothness on horizontal and vertical surfaces | |
| US8057603B2 (en) | Method of cleaning substrate processing chamber, storage medium, and substrate processing chamber | |
| US9396961B2 (en) | Integrated etch/clean for dielectric etch applications | |
| US9087676B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
| JP2012204644A (ja) | プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法 | |
| US20090229759A1 (en) | Annular assembly for plasma processing, plasma processing apparatus, and outer annular member | |
| US20230264238A1 (en) | Condition selectable backside gas | |
| WO2022051581A1 (en) | Pedestal support design for precise chamber matching and process control | |
| US9583317B2 (en) | Plasma processing method and plasma processing apparatus | |
| TWI756424B (zh) | 電漿處理裝置之洗淨方法 | |
| JP2014187231A (ja) | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 | |
| JP4185117B2 (ja) | プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法 | |
| US20090205678A1 (en) | Deposit removing method and substrate processing method | |
| JP4754609B2 (ja) | 処理装置およびそのクリーニング方法 | |
| US11772137B2 (en) | Reactive cleaning of substrate support | |
| US11479855B2 (en) | Spatial wafer processing with improved temperature uniformity | |
| JP2006253733A (ja) | プラズマ処理装置およびそのクリーニング方法 | |
| US11220747B2 (en) | Complementary pattern station designs | |
| US20160172212A1 (en) | Plasma processing method | |
| US12033881B2 (en) | Reduced localized force in electrostatic chucking | |
| US20230307217A1 (en) | Operation method of etching apparatus and method of manufacturing semiconductor device using the same | |
| US11521838B2 (en) | Integrated cleaning process for substrate etching | |
| WO2024015155A1 (en) | Isolation valve | |
| JP2022176179A (ja) | 接合基板の製造方法及び接合基板の製造装置 |