KR20240037737A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 기술적 사상은 실리콘 질화물 층의 선택적 식각 공정을 포함하는 기판 처리 방법으로서, 선택적 식각 공정은, 처리 공간 내에 기판을 제공하되, 기판 상에 실리콘 질화물을 포함하는 제1 물질층과 실리콘 산화물을 포함하는 제2 물질층이 형성된, 기판을 제공하는 단계; 산소(O2), 삼불화질소(NF3), 및 헬륨(He) 기체를 포함하는 공정 가스를 흘리되, O2 기체는 제1 유량으로 흐르고, NF3 기체는 제2 유량으로 흐르도록 상기 공정 가스를 흘리는 단계; 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 단계; 및 플라즈마를 이용하여 상기 제1 물질층 및 상기 제2 물질층을 식각하는 단계를 포함하고, 식각하는 단계에서, 제1 유량 및 제2 유량 중 적어도 하나를 조절하여 식각 선택비가 조절되고, 식각 선택비는 제2 물질층의 식각 속도에 대한 상기 제1 물질층의 식각 속도의 비율인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법을 제공한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{Apparatus And Method for Treating Substrate}
본 발명의 기술적 사상은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로는 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
기판의 처리 공정에는 플라즈마가 이용될 수 있다. 예를 들어, 식각, 증착 또는 드라이 클리닝 공정에 플라즈마가 사용될 수 있다. 플라즈마는 이온이나 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말하며, 플라즈마는 매우 높은 온도, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다.
플라즈마를 이용한 기판 처리 공정은, 플라즈마를 생성하는 방식에 따라 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 방식, ICP(Inductively Coupled Plasma) 방식 및 이 둘을 혼합한 방식 등이 있다. 플라즈마를 이용한 드라이 크리닝(dry cleaning), 애싱(ashing) 또는 식각(etching) 공정은 플라즈마에 포함된 이온 또는 라디칼 입자들이 기판과 충돌함으로써 수행될 수 있다.
기판의 표면에는 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물이 형성될 수 있다. 플라즈마를 이용한 식각 공정에서는 기판 상으로 플라즈마를 공급하여 실리콘 질화물 및/또는 실리콘 산화물을 식각할 수 있다.
실리콘 질화물 및 실리콘 산화물이 형성된 기판을 식각하는 식각 공정에서, 최상의 공정 결과를 위해서 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물 사이의 식각 선택비를 조절할 필요가 있다.
본 발명의 기술적 사상이 해결하고자 하는 과제는 산소(O2) 및 삼불화질소(NF3) 기체를 포함하는 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키고, 실리콘 질화물을 식각하는 데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상은 실리콘 질화물 층의 선택적 식각 공정을 포함하는 기판 처리 방법으로서, 선택적 식각 공정은, 처리 공간 내에 기판을 제공하되, 기판 상에 실리콘 질화물을 포함하는 제1 물질층과 실리콘 산화물을 포함하는 제2 물질층이 형성된, 기판을 제공하는 단계; 산소(O2), 삼불화질소(NF3), 및 헬륨(He) 기체를 포함하는 공정 가스를 흘리되, O2 기체는 제1 유량으로 흐르고, NF3 기체는 제2 유량으로 흐르도록 상기 공정 가스를 흘리는 단계; 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 단계; 및 플라즈마를 이용하여 상기 제1 물질층 및 상기 제2 물질층을 식각하는 단계를 포함하고, 식각하는 단계에서, 제1 유량 및 제2 유량 중 적어도 하나를 조절하여 식각 선택비가 조절되고, 식각 선택비는 제2 물질층의 식각 속도에 대한 상기 제1 물질층의 식각 속도의 비율인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법을 제공한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 기술적 사상은 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 내부에 처리 공간을 가지는 챔버; 처리 공간에서 기판을 지지하는 기판 지지 유닛; O2, NF3 및 He 기체를 포함하는 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및 O2 및 NF3의 가스 유량을 제어하여 실리콘 질화물을 포함하는 제1 물질층과 실리콘 산화물을 포함하는 제2 물질층의 식각 선택비를 조절하는 제어부를 포함하되, 식각 선택비는 제2 물질층의 식각 속도에 대한 제1 물질층의 식각 속도의 비율인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 의하면, 본 기술은 산소 및 삼불화질소 기체의 유량을 조절함으로써 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물 사이의 식각 선택비를 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 간략하게 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 순서도이다.
도 3은 O2 기체의 유량에 따른 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물의 식각 두께 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4는 NF3 기체의 유량에 따른 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물의 식각 두께 변화를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 도면 상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이들에 대한 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 간략하게 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 기판 지지 유닛(200), 상부 전극 유닛(300), 제어부(400), 배기 배플(500) 및 배기 어셈블리(600)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
챔버(100)는 내부에 기판(W)이 처리되는 처리 공간(102)을 포함할 수 있다. 챔버(100)는 원형의 통 형상으로 제공될 수 있다. 챔버(100)의 하우징은 금속 재질로 제공될 수 있다. 예컨대, 챔버(100)의 하우징은 알루미늄 재질로 제공될 수 있다. 챔버(100)의 일측벽에는 기판 출입구(130)가 형성될 수 있다. 기판은 기판 출입구(130)를 통해 처리 공간(102) 내로 반입될 수 있다. 기판 출입구(130)는 도어(140)에 의해 개폐 가능하다.
챔버(100)의 바닥면에는 배기 포트(150)가 설치될 수 있다. 배기 포트(150)는 챔버(100)의 중심축과 일치되게 위치될 수 있다. 배기 포트(150)는 처리 공간(102)에 발생된 부산물이 챔버(100)의 외부로 배출되는 배출구로 기능할 수 있다. 배기 포트(150)는 배기 어셈블리(600)에 연결될 수 있다. 처리 공간은 배기 어셈블리(600)에 의해 배기되며, 진공 분위기가 형성될 수 있다.
기판 지지 유닛(200)은 처리 공간(102)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 기판 지지 유닛(200)은 정전기력을 이용하여 기판(W)을 지지하는 정전척으로 제공될 수 있다. 선택적으로 기판 지지 유닛(200)은 기계적 클램핑과 같은 다양한 방식으로 기판(W)을 지지할 수 있다.
기판 지지 유닛(200)은 지지판(210), 하부 전극(230) 및 포커스링 유닛(250)을 포함할 수 있다. 지지판(210)의 상면에는 기판(W)이 직접 놓일 수 있다. 지지판(210)은 원판 형상으로 제공될 수 있다. 예컨대, 지지판(210)은 세라믹 재질로 제공될 수 있다. 지지판(210)은 기판(W)보다 작은 반경을 가질 수 있다.
지지판(210)의 내부에는 척킹 전극(212)이 설치될 수 있다. 척킹 전극(212)에는 전원(미도시)이 연결되고, 전원으로부터 전압을 인가 받을 수 있다. 척킹 전극(212)은 인가된 전압으로부터 기판(W)이 지지판(210)에 흡착되도록 정전기력을 제공할 수 있다.
지지판(210)의 내부에는 기판(W)을 가열하는 히터(214)가 설치될 수 있다. 히터(214)는 척킹 전극(212)의 아래에 위치될 수 있다. 히터(214)는 나선 형상의 코일로 제공될 수 있다.
하부 전극(230)은 지지판(210)을 지지할 수 있다. 하부 전극(230)은 지지판(210)의 아래에 위치되며, 지지판(210)과 고정 결합될 수 있다. 하부 전극(230)의 상면은 단차를 가질 수 있다. 예를 들어 하부 전극(230)의 상면은 중앙 영역이 가장자리 영역에 비해 높게 형성될 수 있다. 하부 전극(230)의 상면의 중앙 영역은 지지판(210)의 저면에 대응하는 면적을 가질 수 있다.
하부 전극(230)의 내부에는 냉각유로(232)가 형성될 수 있다. 냉각유로(232)는 냉각유체가 순환하는 통로로 제공될 수 있다. 냉각유로(232)는 하부 전극(230)의 내부에서 나선 형상으로 제공될 수 있다. 하부 전극(230)에는 외부에 위치된 고주파 전원(240)이 연결되거나, 접지될 수 있다. 고주파 전원(240)은 하부 전극(230)에 전력을 인가하고, 기판에 입사하는 이온 에너지를 제어할 수 있다. 하부 전극(230)은 금속 재질로 제공될 수 있다.
포커스링 유닛(250)은 포커스링(252) 및 에지링(254)을 포함할 수 있다.포커스링(252)은 플라즈마를 기판(W)으로 집중시킬 수 있다. 포커스링(252)은 지지판(210)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 포커스링(252)은 지지판(210)의 가장자리영역에 위치될 수 있다. 포커스링(252)은 도전성 재질로 제공될 수 있다. 포커스링(252)의 상면은 단차지게 제공될 수 있다. 포커스링(252)의 상면 내측부는 지지판(210)의 상면과 동일한 높이를 가지도록 제공되어, 기판(W)의 가장자리 영역의 저면을 지지할 수 있다.
에지링(254)은 포커스링(252)을 감싸는 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다. 에지링(254)은 하부 전극(230)의 가장자리 영역에서 포커스링(252)과 인접하게 위치될 수 있다. 에지링(254)의 상면은 포커스링(252)의 상면에 비해 그 높이가 높게 제공될 수 있다. 에지링(254)은 절연 물질로 제공될 수 있다.
전극 유닛(300)은 용량 결합형 플라즈마 소스로 제공될 수 있다. 전극 유닛은 상부 전극(310), 상부 샤워헤드(330) 및 하부 샤워헤드(350)를 포함할 수 있다.
상부 전극(310) 및 상부 샤워헤드(330) 사이에는 제1 공간(320)이 형성될수 있다. 제1 공간(320)은 공정 가스를 공급하는 제1 가스 공급 유닛(360)과 연결될 수 있다. 제1 가스 공급 유닛(360)은 제1 가스 공급관(361), 압력 측정 부재(미도시) 및 유량 조절 부재(363)를 포함할 수 있다.
상부 샤워헤드(330) 및 하부 샤워헤드(350) 사이에는 제2 공간(340)이 형성될 수 있다. 제2 공간(340)은 공정 가스를 공급하는 제2 가스 공급 유닛(370)과 연결될 수 있다. 제2 가스 공급 유닛(370)은 제2 가스 공급관(371), 압력 측정 부재(미도시) 및 유량 조절 부재(373)를 포함할 수 있다.
상부 전극(310)에는 고주파 전원(380)이 연결될 수 있다. 고주파 전원(380)은 상부 전극(310)에 고주파 전력을 인가할 수 있다. 제1 가스 공급 유닛(360)이 공급하는 공정 가스는 단일 성분의 가스이거나 두가지 성분 이상의 혼합 가스로 제공될 수 있다. 공정 가스는 가스, 라디칼, 이온 또는 전자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 공정 가스는 산소(O2), 삼불화질소(NF3) 및 헬륨(He) 기체를 포함할 수 있다. 상부 전극(310)과 상부 샤워헤드(330) 사이에 발생된 전자기장은 제1 공간(320)의 내부로 제공되는 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킬 수 있다.
상부 샤워헤드(330)는 제1 공간(320) 및 제2 공간(340)의 사이에 제공되고, 제1 공간(320) 및 제2 공간(340)의 경계를 이룰 수 있다. 상부 샤워헤드(330)는 도전성 물질로 제공될 수 있다. 상부 샤워헤드(330)는 판 형상으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상부 샤워헤드(330)는 원판 형상을 가질 수 있다.
상부 샤워헤드(330)에는 다수의 관통홀들(331)이 형성될 수 있다. 관통홀들(331)은 상부 샤워헤드(330)의 상하 방향을 가로질러 형성될 수 있다. 제1 공간(320)에서 발생한 플라즈마는 상부 샤워헤드(330)의 관통홀(331)을 통과하여 제2 공간(340)로 유입될 수 있다. 제2 공간(340)으로 유입된 플라즈마는 하부 샤워헤드(350)를 통과하여 처리 공간(102)으로 유입될 수 있다.
하부 샤워헤드(350)는 판 형상을 가질 수 잇다. 하부 샤워헤드(350)는 도전성 재질로 제공될 수 있다. 일 실시예에 의하면, 하부 샤워헤드(350)는 실리콘을 포함하는 재질로 제공될 수 있다. 하부 샤워헤드(350)는 그 저면이 처리 공간(102)에 노출될 수 있다. 하부 샤워헤드(350)에는 다수의 분배홀들(351)이 형성될 수 있다. 각각의 분배홀들(351)은 상하 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 플라즈마의 이온, 전자의 일부 또는 라디칼은 분배홀들(351)을 통해 처리 공간(102)으로 분배될 수 있다.
하부 샤워헤드(350)는 기판 지지 유닛(200)의 상부에 위치될 수 있다. 하부 샤워헤드(350)는 지지판(210)과 마주보도록 위치될 수 있다. 하부 샤워헤드(350)를 통과한 플라즈마는 챔버(100) 내부의 처리 공간(102)에 균일하게 공급될 수 있다.
배기 배플(500)은 처리 공간(102)에서 플라즈마를 영역 별로 균일하게 배기시킬 수 있다. 배기 배플(500)은 처리 공간(102)에서 챔버(100)의 내측벽과 기판 지지 유닛(200)의 사이에 위치될 수 있다. 배기 배플(500)은 환형의 링 형상으로 제공될 수 있다.
배기 배플(500)에는 다수의 관통홀들(502)이 형성될 수 있다. 관통홀(502)은 배기 배플(500)의 상하방향을 가로지르도록 제공될 수 있다. 관통홀(502)은 배기 배플(500)의 원주방향을 따라 배열될 수 있다. 관통홀(502)은 홀형상 또는 배기 배플(500)의 반경 방향으로 향하는 길이 방향의 슬릿 형상을 가질 수 있다.
배기 어셈블리(600)는 처리 공간(102)의 분위기를 배기할 수 있다. 배기 어셈블리(600)는 처리 공간(102)을 진공 분위기로 형성할 수 있다. 공정 진행 중에 발생되는 부산물 및 챔버(100) 내에 머무르는 플라즈마는 배기 어셈블리(600)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
배기 어셈블리(600)는 밸브 유닛(610), 배기 라인(630) 및 감압 펌프(650)를 포함할 수 있다. 밸브 유닛(610)은 배기 포트(150) 및 감압 펌프(650) 사이의 배기 라인(630)에 설치될 수 있다. 밸브 유닛(610)은 처리 공간(102)으로부터 배기되는 배기압을 조절할 수 있다. 밸브 제어기(미도시)는 밸브 유닛(610)의 개폐를 제어할 수 있다.
배기 라인(630)은 챔버(100)의 바닥벽에 형성된 배기 포트(150)에 연결될 수 있다. 감압 펌프(650)는 배기 라인(630)에 설치되며, 배기 라인(630)을 감압할 수 있다.
제어부(400)는 공정 가스의 유량을 제어할 수 있다. 제어부(400)는 유량 조절 부재(363)를 제어할 수 있다. 제어부(400)는 제1 가스 공급 유닛(360)을 제어함으로써, O2 기체의 유량(이하, 제1 유량) 및 NF3 기체의 유량(이하, 제2 유량)을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 제1 유량 및 제2 유량 중 적어도 하나를 조절함으로써 식각 선택비를 조절할 수 있다. 이때, 식각 선택비는 제2 물질층의 식각 속도에 대한 상기 제1 물질층의 식각 속도의 비율일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 방법의 순서도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 방법은 처리 공간에 기판을 제공하는 단계를 포함할 수 있다(S201). 기판 상에는 실리콘 질화물(SiNx, x는 1 내지 2)을 포함하는 제1 물질층 및/또는 실리콘 산화물(SiOx, x는 1.5 내지 2.5)을 포함하는 제2 물질층이 형성될 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 제1 물질층 및 제2 물질층을 식각할 수 있다.
기판 처리 방법은 공정 가스가 토출되는 단계를 포함할 수 있다(S203). 공정 가스는 제1 가스 공급 유닛(360)에 의해 제1 공간(320)에 토출될 수 있다. 제1 가스 공급 유닛(360)이 공급하는 공정 가스는 단일 성분의 가스이거나 두가지 성분 이상의 혼합 가스로 제공될 수 있다. 이때 공정 가스는 산소(O2), 삼불화질소(NF3) 및 헬륨(He) 기체를 포함할 수 있다. 이때, O2 기체는 제1 유량으로 흐르고, NF3 기체는 제2 유량으로 흐를 수 있다.
기판 처리 방법은 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 단계를 포함할 수 있다(S205). 플라즈마는 제1 공간(320)에서 발생될 수 있다. 상부 전극(310)에는 고주파 전원(380)이 연결될 수 있다. 고주파 전원(380)은 상부 전극(310)에 고주파 전력을 인가할 수 있다. 상부 전극(310)과 상부 샤워헤드(330) 사이에 발생된 전자기장은 제1 공간(320)의 내부로 제공되는 공정 가스를 플라즈마 상태로 여기 시킬 수 있다.
O2 기체 및 NF3 기체는 식각 공정의 전구체일 수 있다. O2 기체 및 NF3 기체는 각각 해리 반응에 의하여 분해되고, 실리콘 질화물을 포함하는 제1 물질층의 식각 공정에 이용될 수 있다.
기판 처리 방법은 제1 물질층 및 제2 물질층을 식각하는 단계를 포함할 수 있다(S207). 제어부(400)는 제1 가스 공급 유닛(360)을 제어함으로써, O2 기체의 유량(이하, 제1 유량) 및 NF3 기체의 유량(이하, 제2 유량)을 조절할 수 있다. 제어부(400)는 제1 유량 및 제2 유량 중 적어도 하나를 조절함으로써 식각 선택비를 조절할 수 있다. 이때, 식각 선택비는 제2 물질층의 식각 속도에 대한 상기 제1 물질층의 식각 속도의 비율일 수 있다.
예를 들어, 제어부(400)는 제2 유량에 대한 상기 제1 유량의 비율이 0.5 내지 6으로 조절할 수 있다. 제어부(400)는 식각 선택비가 20 이상이 되도록 제1 유량 및/또는 제2 유량을 조절할 수 있다.
제어부(400)는 식각 선택비가 증가하도록 제1 유량 및/또는 제2 유량을 제어함으로써, 기판 처리 장치(10)의 공정 효율을 높일 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 식각 선택비가 증가하도록, 제1 유량이 증가하도록 제1 가스 공급 유닛(360)을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 식각 선택비가 증가하도록, 제2 유량이 감소하도록 제1 가스 공급 유닛(360)을 제어할 수 있다.
제1 유량 및/또는 제2 유량의 변화에 따른 제1 물질층 식각 두께 변화, 제2 물질층의 식각 두께 변화 및 식각 선택비의 변화에 대해서는 이하 자세히 설명한다.
도 3은 O2 기체의 유량에 따른 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물의 식각 두께의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10)의 제1 유량이 증가할수록 제1 물질층의 식각 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 제1 유량이 200 sccm 이상인 구간에서는, 기판 처리 장치(10)의 제1 유량이 증가할수록 제2 물질층의 식각 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 반면, 제1 유량이 200 sccm 미만인 구간에서는, 기판 처리 장치(10)의 제1 유량이 증가할수록 제2 물질층의 식각 두께가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이때, 식각 선택비를 계산하면, 식각 선택비의 범위는 약 78(제1 유량 = 200 sccm 인 경우) 내지 716(제1 유량 = 1000 sccm 인 경우) 일 수 있다.
도 3은 제2 유량을 200 sccm 으로 고정하고 제1 유량을 변화시켰을 때의 그래프이다. 이때 제2 유량에 대한 제1 유량의 비율(O2 기체의 유량/NF3 기체의 유량)은 약 0.5 내지 5 일 수 있다.
도 4는 NF3 기체의 유량에 따른 실리콘 질화물 및 실리콘 산화물의 식각 두께 변화를 나타낸 그래프이다.
도 4를 참조하면, 기판 처리 장치(10)의 제2 유량이 감소할수록 제1 물질층의 식각 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 제2 유량이 200 sccm 이상인 구간에서는, 기판 처리 장치(10)의 제2 유량이 감소할수록 제2 물질층의 식각 두께가 감소하는 것을 확인할 수 있다. 반면, 제2 유량이 200 sccm 미만인 구간에서는, 기판 처리 장치(10)의 제2 유량이 감소할수록 따라 제2 물질층의 식각 두께가 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이때 식각 선택비를 계산하면, 식각 선택비의 범위는 약 26(제2 유량 = 550 sccm 인 경우) 내지 76(제2 유량 = 200 sccm 인 경우) 일 수 있다.
도 4는 제1 유량을 600 sccm 으로 고정하고 제2 유량을 변화시켰을 때의 그래프이다. 이때, 제2 유량에 대한 제1 유량의 비율(O2 기체의 유량/NF3 기체의 유량)은 약 1.2 내지 6 일 수 있다.
도 3 및 도 4는 실제 실험 결과에 대한 데이터로써, 기판 처리 장치(10)는 제1 유량 및 제2 유량 중 적어도 하나를 조절함으로써 식각 선택비를 조절할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제어부(400)는 제2 유량에 대한 제1 유량의 비율을 약 0.5 내지 6으로 조절할 수 있다. 제어부(400)는 식각 선택비를 약 26 내지 716으로 조절할 수 있다. 제어부(400)는 제1 유량 및 제2 유량 중 적어도 하나를 조절함으로써 식각 선택비를 조절할 수 있다.
제어부(400)는 식각 선택비를 조절함으로써, 필요에 따라 제1 물질층 및 제2 물질층을 식각 두께를 조절할 수 있다. 본 개시의 기판 처리 장치(10)는 식각 선택비가 증가하도록 제1 유량 및/또는 제2 유량을 제어함으로써, 기판 처리 장치(10)의 공정 효율을 높일 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10: 기판 처리 장치 100: 챔버
200: 기판 지지 유닛 300: 상부 전극 유닛
400: 제어부 500: 배기 배플
600: 배기 어셈블리

Claims (10)

  1. 실리콘 질화물 층의 선택적 식각 공정을 포함하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 선택적 식각 공정은,
    처리 공간 내에 기판을 제공하되, 상기 기판 상에 실리콘 질화물을 포함하는 제1 물질층과 실리콘 산화물을 포함하는 제2 물질층이 형성된, 상기 기판을 제공하는 단계;
    산소(O2), 삼불화질소(NF3), 및 헬륨(He) 기체를 포함하는 공정 가스를 흘리되, 상기 O2 기체는 제1 유량으로 흐르고, 상기 NF3 기체는 제2 유량으로 흐르도록 상기 공정 가스를 흘리는 단계;
    상기 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 단계; 및
    상기 플라즈마를 이용하여 상기 제1 물질층 및 상기 제2 물질층을 식각하는 단계를 포함하고,
    상기 식각하는 단계에서, 상기 제1 유량 및 상기 제2 유량 중 적어도 하나를 조절하여 식각 선택비가 조절되고,
    상기 식각 선택비는 상기 제2 물질층의 식각 속도에 대한 상기 제1 물질층의 식각 속도의 비율인 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식각하는 단계에서,
    상기 제1 유량이 증가할수록 상기 식각 선택비가 증가하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식각하는 단계에서,
    상기 제2 유량이 감소할수록 상기 식각 선택비가 증가하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 식각하는 단계에서,
    상기 제2 유량에 대한 상기 제1 유량의 비율이 0.5 내지 6으로 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 식각하는 단계에서,
    상기 식각 선택비가 20 이상이 되도록 상기 제1 유량 및 상기 제2 유량 중 적어도 하나가 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  6. 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서,
    내부에 처리 공간을 가지는 챔버;
    상기 처리 공간에서 상기 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
    O2, NF3 및 He 기체를 포함하는 공정 가스를 공급하는 가스 공급 유닛; 및
    상기 O2 및 상기 NF3의 가스 유량을 제어하여 실리콘 질화물을 포함하는 제1 물질층과 실리콘 산화물을 포함하는 제2 물질층의 식각 선택비를 조절하는 제어부를 포함하되,
    상기 식각 선택비는 상기 제2 물질층의 식각 속도에 대한 상기 제1 물질층의 식각 속도의 비율인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 O2의 가스 유량이 증가하도록 제어하여 상기 식각 선택비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 NF3의 가스 유량이 감소하도록 제어하여 상기 식각 선택비를 증가시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 NF3의 가스 유량에 대한 상기 O2의 가스 유량의 유량 비율(O2/NF3)을 0.5 내지 6으로 조절하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 식각 선택비가 20 이상이 되도록 상기 O2 및 상기 NF3의 가스 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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