KR20240088448A - 기판 처리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치는, 플라즈마 공간; 처리 공간; 상기 플라즈마 공간으로 제1 소스 가스를 공급하는 제1 가스 공급부; 및 상기 처리 공간으로 제2 공정 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 포함하고, 상기 제1 소스 가스는 상기 처리 공간에서 제1 식각 대상막을 식각하는 제1 공정 가스를 공급하고, 상기 제2 공정 가스는 상기 처리 공간에서 제2 식각 대상막을 식각하고, 상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부는 분리된 것을 특징으로 한다.

Description

기판 처리 장치 및 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식각 공정을 수행하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
반도체 소자를 제조하기 위해서, 기판을 포토리소그라피, 식각, 애싱, 이온주입, 박막증착, 그리고 세정 등 다양한 공정을 수행하여 기판 상에 원하는 패턴을 형성한다. 이 중 식각 공정은 기판 상에 형성된 막 중 선택된 가열 영역을 제거하는 공정으로 습식 식각과 건식 식각이 사용된다.
이 중 건식 식각을 위해 플라스마를 이용한 식각 장치가 사용된다. 일반적으로 플라스마를 형성하기 위해서는 챔버의 내부공간에 전자기장을 형성하고, 전자기장은 챔버 내에 제공된 공정 가스를 플라스마 상태로 여기시킨다.
플라스마는 이온이나 전자, 라디칼 등으로 이루어진 이온화된 가스 상태를 말한다. 플라스마는 매우 높은 온도나, 강한 전계 혹은 고주파 전자계(RF Electromagnetic Fields)에 의해 생성된다. 반도체 소자 제조 공정은 플라스마를 사용하여 식각 공정을 수행한다.
본 발명이 해결하려는 과제는 서로 다른 물질의 식각 선택비를 조절할 수 있는 기판 처리 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 서로 다른 물질의 식각 선택비를 조절할 수 있는 기판 처리 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 목적은 전술한 바에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 플라즈마 공간; 처리 공간; 상기 플라즈마 공간으로 제1 소스 가스를 공급하는 제1 가스 공급부; 및 상기 처리 공간으로 제2 공정 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 포함하고, 상기 제1 소스 가스는 상기 처리 공간에서 제1 식각 대상막을 식각하는 제1 공정 가스를 공급하고, 상기 제2 공정 가스는 상기 처리 공간에서 제2 식각 대상막을 식각하고, 상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부는 분리된 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따르면, 기판 처리 장치가 제공된다. 상기 기판 처리 장치는, 플라즈마 공간; 내부에 제1 식각 대상막 및 제2 식각 대상막이 배치되는 처리 공간; 상기 플라즈마 공간으로 제1 소스 가스를 공급하는 제1 가스 공급부; 및 상기 처리 공간으로 제2 소스 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 포함하고, 상기 제1 소스 가스는 상기 플라즈마 공간에서 제1 공정 가스를 생성하고, 상기 제2 소스 가스는 상기 처리 공간으로 제2 공정 가스를 공급하고, 상기 제1 공정 가스는 상기 제1 식각 대상막을 식각하고, 상기 제2 공정 가스는 상기 제2 식각 대상막을 식각하고, 상기 제1 소스 가스 대비 상기 제2 소스 가스의 비율을 조정하여 상기 제1 식각 대상막 대비 상기 제2 식각 대상막의 식각 정도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 예시적인 실시예들에 따르면, 기판 처리 방법이 제공된다. 상기 기판 처리 방법은, 플라즈마 공간에 제1 소스 가스를 공급하는 단계; 상기 플라즈마 공간에서 상기 제1 소스 가스가 제1 공정 가스를 생성하는 단계; 상기 제1 공정 가스를 처리 공간으로 공급하여 제1 식각 대상막을 식각하는 단계; 및 제2 공정 가스를 공급하는 제2 소스 가스를 상기 처리 공간으로 공급하여 제2 식각 대상막을 식각하는 단계를 포함하고, 상기 제1 소스 가스 대비 상기 제2 소스 가스의 비율을 조정하여 상기 제1 식각 대상막 대비 상기 제2 식각 대상막의 식각 정도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예들에 의한 기판 처리 장치에 의하면, 서로 다른 물질의 식각 선택비를 조절할 수 있는 기판 처리 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의한 기판 처리 방법에 의하면, 서로 다른 물질의 식각 선택비를 조절할 수 있는 기판 처리 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 다른 효과들은 이하의 설명으로부터 본 개시의 예시적인 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적인 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 개시의 예시적인 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치를 보여주는 단면도들이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의한 기판 처리 장치의 일부 구성 요소의 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의해 식각 대상막의 식각 공정이 수행되는 모습을 나타낸 단면도들이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의해 식각 대상막의 식각 공정이 수행되는 모습을 나타낸 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의한 기판 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 장치(10)는 기판(W)을 처리할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W)을 처리할 수 있다. 기판 처리 장치(10)는 플라즈마를 이용하여 기판(W) 상에 형성된 박막을 제거할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는 에천트(Etchant)를 기판(W)으로 전달하여, 기판(W) 상에 형성된 박막을 제거할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는 기판(W) 상에 형성된 실리콘(Si)을 포함하는 박막을 제거할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는 기판(W) 상에 형성된 실리콘-게르마늄(Si-Ge)을 포함하는 박막을 제거할 수 있다. 예컨대, 기판 처리 장치(10)는 Si, SiGe, SiO2, Si3N4, 그리고 Poly Si 막을 갖는 기판(W)을 파티클 오염 없이 식각(Etching)할 수 있다. 기판(W)은 웨이퍼일 수 있다.
기판 처리 장치(10)는, 하우징(100), 척(200), 샤워 헤드(300), 이온 필터(500), 절연 부재(DR), 전극부(600), 가스 공급부(700, 800), 배기부(900), 그리고 제어기(1000)를 포함할 수 있다.
하우징(100)과 샤워 헤드(300)는 서로 조합되어, 기판(W)이 처리되는 공간인 처리 공간(A2)을 정의할 수 있다. 또한, 샤워 헤드(300), 하우징(100), 그리고 이온 필터(500)는 서로 조합되어 플라즈마로부터 이온이 제거된 중성 기체(라디칼)가 균일하게 분포되는 공간인 버퍼 공간(A3)을 정의할 수 있다. 또한, 이온 필터(500), 절연 부재(DR), 상부 전극(601)은 서로 조합되어, 플라즈마가 발생되는 공간인 플라즈마 공간(A1)을 정의할 수 있다. 또한, 처리 공간(A2), 플라즈마 공간(A1), 그리고 버퍼 공간(A3)을 정의하는데 관여하는 구성들을 통칭하여 챔버라 부를 수도 있다. 또한, 처리 공간(A2), 그리고 버퍼 공간(A3)은 서로 유체 연통할 수 있다. 또한, 버퍼 공간(A3)과 플라즈마 공간(A1)은 서로 유체 연통할 수 있다. 또한, 플라즈마 공간(A1)과 처리 공간(A2)은 버퍼 공간(A3)을 매개로 서로 유체 연통할 수 있다.
하우징(100)은 처리 공간(A2)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)은 후술하는 샤워 헤드(300)와 서로 조합되어 처리 공간(A2)을 정의할 수 있다. 하우징(100)은 상부가 개방된 통 형상을 가질 수 있다. 하우징(100)의 내측 벽은, 후술하는 중성 기체(라디칼), 플라즈마, 또는 에천트에 의해 식각되는 것을 방지할 수 있는 소재로 코팅될 수 있다. 예컨대, 하우징(100)의 내측 벽은 세라믹과 같은 유전체 막으로 코팅될 수 있다. 예컨대, 하우징(100)의 내측 벽은 니켈(Ni), 알루미늄(Al)과 같은 금속 막으로 코팅될 수 있다. 또한, 하우징(100)은 접지될 수 있다. 또한, 하우징(100)에는 기판(W)이 처리 공간(A2)에 반입되거나, 처리 공간(A2)으로부터 반출될 수 있도록 개구(미도시)가 형성되어 있을 수 있다. 개구는 도어(미도시)에 의해 선택적으로 차폐될 수 있다. 또한 하우징(100)의 내벽에는 하우징(100)의 온도를 조절하는 온도 조절 부재(미도시)가 제공될 수 있다. 하우징(100)의 온도는 온도 조절 부재에 의해 0 ℃ 내지 200 ℃ 정도로 조절될 수 있다. 예컨대, 하우징(100)의 온도는 60 ℃ 내지 110 ℃ 정도로 조절될 수 있다.
척(200)은 처리 공간(A2)에서 기판(W)을 지지할 수 있다. 또한, 척(200)은 기판(W)을 정전기력을 이용하여 척킹(Chucking)할 수 있는 ESC일 수 있다. 척(200)은 지지 판(210), 정전 전극(220), 그리고 온도 조절 장치(230)를 포함할 수 있다.
지지 판(210)은 기판(W)을 지지할 수 있다. 지지 판(210)은 기판(W)을 지지하는 지지 면을 가질 수 있다. 지지 판(210)은 유전체로 제공될 수 있다. 예컨대, 지지 판(210)은 세라믹 소재로 제공될 수 있다. 지지 판(210) 내에는 정전 전극(220)이 제공될 수 있다. 정전 전극(220)은 상부에서 바라볼 때, 기판(W)과 중첩되는 위치에 제공될 수 있다. 정전 전극(220)에 전력이 인가되면, 정전 전극(220)은 기판(W)을 척킹 시킬 수 있는 정전기력에 의한 전계를 형성할 수 있다. 전계는 기판(W)이 지지 판(210)을 향하는 방향으로 척킹되도록 하는 인력을 기판(W)에 전달할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(10), 예컨대 척(200)은 정전 전극(220)에 전력을 인가하는 제1 전원 모듈(222, 224)을 포함할 수 있다. 제1 전원 모듈(222, 224)은 정전 전극 전원(222) 및 정전 전극 스위치(224)를 포함할 수 있다. 정전 전극 스위치(224)의 온/오프에 따라 정전 전극(220)에는 전력이 인가될 수 있다. 정전 전극(220)에 전력이 인가되면, 기판(W)은 정전기력에 의해 척(200)에 척킹될 수 있다.
온도 조절 장치(230)는 기판(W)을 냉각할 수 있다. 온도 조절 장치(230)는 지지 판(210)의 온도를 하강시켜 기판(W)을 냉각할 수 있다. 예컨대, 온도 조절 장치(230)는 지지 판(210)의 온도를 -20 ℃ 내지 40 ℃로 제어할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(10), 예컨대 척(200)은 온도 조절 장치(230)에 전력을 인가하는 제2 전원 모듈(232, 234)을 포함할 수 있다. 제2 전원 모듈(232, 234)은 전원(232) 및 전원 스위치(234)를 포함할 수 있다. 전원 스위치(234)의 온/오프에 따라 온도 조절 장치(230)에는 전력이 인가될 수 있다.
샤워 헤드(300)는 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다. 샤워 헤드(300)는 후술하는 이온 필터(500)와 처리 공간(A2) 사이에 배치될 수 있다. 샤워 헤드(300)는 버퍼 공간(A3)과 처리 공간(A2) 사이에 배치될 수 있다. 샤워 헤드(300)는 접지될 수 있다. 또한, 샤워 헤드(300)에는 복수의 홀(302)이 형성될 수 있다. 홀(302)은 샤워 헤드(300)의 상면으로부터 하면까지 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 홀(302)은 샤워 헤드(300)를 관통하여 형성 될 수 있다. 홀(302)은 처리 공간(A2)과 후술하는 플라즈마 공간(A1)을 간접적으로 유체 연통시킬 수 있다. 또한, 홀(302)은 처리 공간(A2)과 후술하는 버퍼 공간(A3)을 서로 유체 연통시킬 수 있다.
또한, 샤워 헤드(300)에는 가스 주입구(304)가 형성될 수 있다. 가스 주입구(304)는 후술하는 제1 가스 라인(706)과 연결될 수 있다. 가스 주입구(304)는 처리 공간(A2)을 향해 제2 소스 가스(S2)를 공급하도록 구성될 수 있다. 가스 주입구(304)는 처리 공간(A2)으로는 통하지만, 플라즈마 공간(A1) 및 버퍼 공간(A3)으로는 통하지 않도록 구성될 수 있다.
이온 필터(500)는 플라즈마 공간(A1)과 버퍼 공간(A3)을 구획(더 나아가서는 플라즈마 공간(A1)과 처리 공간(A2)을 간접적으로 구획)할 수 있다. 이온 필터(500)는 상부 전극(601)과 처리 공간(A2) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 이온 필터(500)는 처리 공간(A2)과 플라즈마 공간(A1) 사이에 배치될 수 있다.
이온 필터(500)는 접지될 수 있다. 이온 필터(500)는 접지되어, 플라즈마 공간(A1)에서 발생된 플라즈마가 버퍼 공간(A3), 더 나아가 처리 공간(A2)으로 유입시, 플라즈마가 포함하는 이온을 제거(또는 포집)할 수 있다. 이온 필터(500)는 플라즈마 공간(A1)에서 발생된 플라즈마가 처리 공간(A2)을 향해 흐르는, 플라즈마의 유동 경로 상에 배치될 수 있다. 요컨대, 플라즈마 공간(A1)에서 발생된 플라즈마는, 이온 필터(500)를 거치면서 이온이 제거되므로, 버퍼 공간(A3)에서 실질적으로 중성 기체(라디칼)만을 포함하게 될 수 있다.
또한, 이온 필터(500)는 접지되어 후술하는 상부 전극(601)과 서로 대향 전극으로서 기능할 수 있다. 이온 필터(500)에는 복수의 통공(502)들이 형성될 수 있다. 통공(502)들은 이온 필터(500)를 관통하여 형성될 수 있다. 통공(502)들은 플라즈마 공간(A1)과 버퍼 공간(A3)을 유체 연통시킬 수 있다. 통공(502)들은 플라즈마 공간(A1)과 처리 공간(A2)을 유체 연통시킬 수 있다.
전극부(600)는 플라즈마 공간(A1)에서 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 전극부(600)는 상부 전극(601), 그리고 상부 전원 모듈(603, 604)을 포함할 수 있다.
상부 전극(601)은 판 형상을 가질 수 있다. 상부 전극(601)은 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 상부 전극(601)에는, 상부 전원 모듈(603, 604)이 전력을 인가할 수 있다. 상부 전원 모듈(603, 604)은 RF 소스인 상부 전원(603) 및 하부 전원 스위치(604)를 포함할 수 있다. 상부 전원 스위치(604)의 온/오프에 따라 상부 전극(601)에는 전력이 인가될 수 있다. 상부 전극(601)에 전력이 인가되면, 대향 전극으로서 기능하는 이온 필터(500)와 상부 전극(601) 사이에 전계가 형성되고, 이에 플라즈마 공간(A1)에서 후술하는 제1 소스 가스(S1) 및/또는 비활성 가스가 여기될 수 있다. 이에, 플라즈마가 발생될 수 있다. 또한, 상부 전극(601)에는 가스 분사구(602)가 형성되어 있을 수 있다. 후술하는 제1 가스 공급부(800)는 가스 분사구(602)를 통해 플라즈마 공간(A1)으로 제1 소스 가스(S1) 또는 비활성 가스를 공급할 수 있다. 또한, 상부 전극(601)과 이온 필터(500) 사이에는 절연 소재로 제공되는 절연 부재(DR)가 배치될 수 있다. 절연 부재(DR)는 상부에서 바라볼 때, 링 형상을 가질 수 있다.
가스 공급부(700, 800)는 가스를 공급할 수 있다. 가스 공급부(700, 800)는 제1 가스 공급부(800), 그리고 제2 가스 공급부(700)를 포함할 수 있다.
제1 가스 공급부(800)는 플라즈마 공간(A1)으로 제1 소스 가스(S1)를 공급할 수 있다. 또한, 제1 가스 공급부(800)는 플라즈마 공간(A1)으로 비활성 가스를 공급할 수 있다. 제1 가스 공급부(800)는 플라즈마 공간(A1)으로 제1 소스 가스(S1) 또는 비활성 가스를 주입하여, 버퍼 공간(A3), 그리고 처리 공간(A2)으로 후술할 제1 공정 가스(P1) 또는 비활성 가스를 공급할 수 있다. 제1 가스 공급부(800)는 제1 가스 공급원(801, 805) 및 제1 가스 라인(803, 807)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 가스 공급부(800)는 제1 서브 가스 공급원(801), 제1 서브 가스 라인(803), 제2 서브 가스 공급원(805), 그리고 제2 서브 가스 라인(807)을 포함할 수 있다.
제1 서브 가스 공급원(801)은 제1 소스 가스(S1)를 저장 및/또는 공급할 수 있다. 제1 서브 가스 라인(803)은 제1 서브 가스 공급원(801)과 연결되어, 제1 서브 가스 공급원(801)이 공급하는 제1 소스 가스(S1)를 플라즈마 공간(A1)으로 공급할 수 있다. 제1 서브 가스 공급원(801)은 불소를 포함하는 제1 소스 가스(S1)를 플라즈마 공간(A1)으로 공급할 수 있다. 예컨대, 제1 소스 가스(S1)는 NF3, SF6, SiF4, 및 XeF2 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스일 수 있다.
제2 서브 가스 공급원(805)은 비활성 가스를 저장 및/또는 공급할 수 있다. 제2 서브 가스 라인(807)은 제2 서브 가스 공급원(805)과 연결되어, 제2 서브 가스 공급원(805)이 공급하는 비활성 가스를 플라즈마 공간(A1)으로 공급할 수 있다. 제2 서브 가스 공급원(805)은 플라즈마 공간(A1)으로 He, Ar, Xe, N2 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가스일 수 있다. 예컨대, 비활성 가스는 He를 포함하는 가스일 수 있다.
제2 가스 공급부(700)는 처리 공간(A2)으로 제2 소스 가스(S2)를 공급할 수 있다. 제2 가스 공급부(700)는 이온 필터(500)에 의해 이온이 제거된 플라즈마, 즉 중성 기체(라디칼)가 처리 공간(A2)으로 유입되면, 처리 공간(A2)으로 제2 소스 가스(S2)를 공급할 수 있다. 제2 가스 공급부(700)는 이온 필터(500)에 의해 이온이 제거된 플라즈마, 즉 중성 기체(라디칼)가 처리 공간(A2)으로 유입되기 전에 처리 공간(A2)으로 제2 소스 가스(S2)를 공급할 수 있다. 제2 가스 공급부(700)는 플루오린 기체(F2)를 포함하는 제2 소스 가스(S2)를 공급할 수 있다. 제2 가스 공급부(700)는 제2 가스 공급원(701), 메인 가스 라인(703) 및 제2 가스 라인(706)을 포함할 수 있다. 제2 가스 공급원(701)은 제2 소스 가스(S2)를 저장 및/또는 공급할 수 있다. 메인 가스 라인(703)의 일 단은 제2 가스 공급원(701)과 연결될 수 있고, 메인 가스 라인(703)의 타 단은 제2 가스 라인(706)으로 분기될 수 있다. 제1 가스 라인(706)은 상술한 가스 주입구(304)와 연결될 수 있다.
제2 가스 공급부(700)가 공급하는 제2 소스 가스(S2)는 F2, HF, SF6, SiF4, XeF2, 및 NF3 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 예를 들어, 제1 소스 가스(S1)는 F2를 포함하는 가스일 수 있다.
배기부(900)는 처리 공간(A2)에 공급된 가스, 공정 부산물 등을 배출할 수 있다. 배기부(900)는 처리 공간(A2)의 압력을 조절할 수 있다. 배기부(900)는 처리 공간(A2)의 압력을 조절하여, 간접적으로 버퍼 공간(A3), 그리고 플라즈마 공간(A1)의 압력도 조절할 수 있다. 배기부(900)는 처리 공간(A2)의 분위기를 배기하여 처리 공간(A2)의 압력을 조절하고, 처리 공간(A2)으로 공급된 가스, 그리고 기판(W)을 처리하는 과정에서 발생하는 공정 부산물 등을 기판 처리 장치(10)의 외부로 배기할 수 있다. 배기부(900)는 감압 부재(902), 그리고 감압 라인(904)을 포함할 수 있다. 감압 부재(902)는 펌프일 수 있다. 그러나, 이에 한정되는 것은 아니고 감압을 제공하는 공지된 장치로 다양하게 변형될 수 있다.
제어기(1000)는 기판 처리 장치(10), 구체적으로 기판 처리 장치(10)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어기(1000)는 가스 공급부(700, 800), 제1 전원 모듈(222, 224), 제2 전원 모듈(232, 234), 감압 부재(902), 그리고, 상부 전원 모듈(602, 604) 등을 제어할 수 있다.
제어기(1000)는 기판 처리 장치(10)의 제어를 실행하는 마이크로프로세서(컴퓨터)로 이루어지는 프로세스 컨트롤러와, 오퍼레이터가 기판 처리 장치를 관리하기 위해서 커맨드 입력 조작 등을 행하는 키보드나, 기판 처리 장치의 가동 상황을 가시화해서 표시하는 디스플레이 등으로 이루어지는 유저 인터페이스와, 기판 처리 장치(10)에서 실행되는 처리를 프로세스 컨트롤러의 제어로 실행하기 위한 제어 프로그램이나, 각종 데이터 및 처리 조건에 따라 각 구성부에 처리를 실행시키기 위한 프로그램, 즉 처리 레시피가 저장된 기억부를 구비할 수 있다. 또한, 유저 인터페이스 및 기억부는 프로세스 컨트롤러에 접속되어 있을 수 있다. 처리 레시피는 기억 부중 기억 매체에 기억되어 있을 수 있고, 기억 매체는, 하드 디스크이어도 되고, CD-ROM, DVD 등의 가반성 디스크나, 플래시 메모리 등의 반도체 메모리 일 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기판 처리 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 설명하는 기판 처리 방법은, 상술한 기판 처리 장치(10)에 의해 수행될 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 기판 처리 방법을 수행하기 위하여 제어기(1000)는 기판 처리 장치(10)가 가지는 구성들을 제어할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 기판 처리 장치(10A, 10B)를 보여주는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 기판 처리 장치(10A)는 플라즈마 공간(A1) 및 처리 공간(A2)을 포함할 수 있다. 플라즈마 공간(A1)에는 제1 가스 공급부(800)가 배치되어 제1 소스 가스(S1)를 공급할 수 있다. 플라즈마 공간(A1) 및 처리 공간(A2) 사이에는 샤워 헤드(300)가 배치되어 처리 공간(A2)으로 제2 소스 가스(S2)를 공급할 수 있다.
도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(10B)는 플라즈마 공간(A1) 및 처리 공간(A2)을 포함할 수 있다. 플라즈마 공간(A1)에는 제1 가스 공급부(800)가 배치되어 제1 소스 가스(S1)를 공급할 수 있다. 플라즈마 공간(A1) 및 처리 공간(A2) 사이에는 이온 필터(500)가 배치되어 제1 소스 가스(S1)를 필터링 할 수 있다. 이온 필터(500)에는 제2 가스 공급부(700)와 연결되는 가스 주입구(504)가 배치되어 처리 공간(A2)으로 제2 소스 가스(S2)를 공급할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의한 기판 처리 장치의 일부 구성 요소의 단면도들이다. 구체적으로, 도 4는 도 1의 기판 처리 장치(10)의 플라즈마 공간(A1)의 내부 모습을 나타낸 단면도이다. 구체적으로, 도 5는 도 1의 기판 처리 장치(10)의 버퍼 공간(A3)의 내부 모습을 나타낸 단면도이다. 구체적으로, 도 6은 도 1의 기판 처리 장치(10)의 처리 공간(A2)의 내부 모습을 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 가스 공급부(800)는 플라즈마 공간(A1)에 제1 소스 가스(S1)를 공급할 수 있다. 제1 소스 가스(S1)는 플라즈마 공간(A1)에서 플라즈마(P)를 발생시킬 수 있다.
일부 실시예들에서, 플라즈마(P)는 제1 소스 가스(S1)가 생성한 이온, 및/또는 중성 기체(라디칼)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 소스 가스(S1)가 NF3 가스를 포함하는 경우, 플라즈마(P)는 플루오린 라디칼 및/또는 NF4 + 이온 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 플라즈마(P)는 제1 공정 가스(P1)를 포함할 수 있다. 제1 공정 가스(P1)는 추후에 처리 공간(A2)으로 이동되어 식각 공정에 직접 참여하는 가스일 수 있다. 즉, 제1 공정 가스(P1)는 식각 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 가스(P1)는 중성 기체(라디칼)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 공정 가스(P1)는 플루오린 라디칼을 포함할 수 있다.
즉, 일부 실시예들에서, 플라즈마 공간(A1)에는 제1 가스 공급부(800)에의해 공급된 제1 소스 가스(S1), 제1 소스 가스(S1)에 의해 생성된 플라즈마(P), 및 플라즈마(P)에 포함된 제1 공정 가스(P1)가 존재할 수 있다.
제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 소스 가스(S1)의 플라즈마 공간(A1)으로의 공급량이 조절될 수 있다. 즉, 제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 소스 가스(S1)의 플라즈마 공간(A1)으로의 공급량이 증가하거나, 감소할 수 있다.
제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 공정 가스(P1)의 플라즈마 공간(A1)으로의 공급량이 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 소스 가스(S1)의 플라즈마 공간(A1)으로의 공급량이 증가하거나, 감소하게 되면, 제1 공정 가스(P1)의 플라즈마 공간(A1)으로의 공급량 또한 증가하거나, 감소할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이온 필터(500)는 플라즈마 공간(A1)의 플라즈마(P) 중 제1 공정 가스(P1)를 제외한 나머지를 필터링 하여, 제1 공정 가스(P1)만 처리 공간(A2)으로 공급되도록 할 수 있다. 구체적으로, 이온 필터(500)는 플라즈마(P) 중 제1 공정 가스(P1)를 제외한 나머지를 전기적으로 필터링 하여, 제1 공정 가스(P1)만 처리 공간(A2)으로 공급되도록 할 수 있다. 예를 들어, 이온 필터(500)는 전기적으로 접지되어 있어 플라즈마(P) 중 이온을 필터링하는 반면, 전기적으로 중성인 라디칼, 즉 제1 공정 가스(P1)를 통과시킬 수 있다. 즉, 이온 필터(500)는 라디칼을 포함하는 제1 공정 가스(P1)만 처리 공간(A2)으로 공급되도록 플라즈마(P)를 필터링할 수 있다.
일부 실시예들에서, 기판 처리 장치(10)는 플라즈마 공간(A1)과 처리 공간(A2) 사이에 배치되는 버퍼 공간(A3)을 더 포함할 수 있다. 버퍼 공간(A3)은 플라즈마 공간(A1)에서 생성된 제1 공정 가스(P1)가 처리 공간(A2)으로 공급되기 전에, 제1 공정 가스(P1)가 균일하게 분포되어 있는 공간일 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 처리 장치(10)가 이온 필터(500)를 더 포함하는 경우, 이온 필터(500)는 플라즈마 공간(A1)과 버퍼 공간(A3) 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 이온 필터(500)에 의해 플라즈마(P) 중 제1 공정 가스(P1)가 버퍼 공간(A3)에 공급될 수 있고, 버퍼 공간(A3)에서 제1 공정 가스(P1)가 균일하게 분포되어 있을 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2 가스 공급부(700)는 처리 공간(A2)에 제2 소스 가스(S2)를 공급할 수 있다. 제2 소스 가스(S2)는 제2 공정 가스(P2)를 포함할 수 있다. 제2 소스 가스(S2)는 제2 공정 가스(P2)를 생성할 수 있다.
제2 가스 공급부(700)에 의해 처리 공간(A2)으로의 제2 소스 가스(S2)의 공급량이 조절될 수 있다. 즉, 제2 가스 공급부(700)에 의해 처리 공간(A2)으로의 제2 소스 가스(S2)의 공급량이 증가하거나, 감소할 수 있다.
제2 가스 공급부(700)에 의해 처리 공간(A2)으로의 제2 공정 가스(P2)의 공급량이 조절될 수 있다. 예를 들어, 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 소스 가스(S2)의 공급량이 증가하거나, 감소하게 되면, 제2 공정 가스(P2)의 공급량 또한 증가하거나, 감소할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제2 소스 가스(S2)는 F2, HF, SF6, SiF4, XeF2, 및 NF3 중 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 소스 가스(S2)는 제2 공정 가스(P2)를 처리 공간(A2)에 공급할 수 있다. 제2 공정 가스(P2)는 처리 공간(A2)에 바로 공급되어 식각 공정에 참여할 수 있다. 즉, 제2 소스 가스(S2)는 식각 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 소스 가스(S2)는 플루오린 기체(F2)를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 이온 필터(500) 및 버퍼 공간(A3)을 통과한 제1 공정 가스(P1)는 처리 공간(A2)으로 공급될 수 있다. 제1 공정 가스(P1)는 처리 공간(A2)에서 식각 공정을 수행할 수 있다. 즉, 처리 공간(A2)에는 제1 공정 가스(P1)와 제2 공정 가스(P2)가 함께 존재할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 공정 가스(P1)가 처리 공간(A2)에 공급된 후에 제2 공정 가스(P2)가 제2 가스 공급부(700)를 통해 처리 공간(A2)에 공급될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 공정 가스(P2)가 제2 가스 공급부(700)를 통해 처리 공간(A2)에 공급된 후에 제1 공정 가스(P1)가 처리 공간(A2)에 공급될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 소스 가스(S1)를 공급하는 제1 가스 공급부(800) 및 제2 소스 가스(S2)를 공급하는 제2 가스 공급부(700)는 분리될 수 있다. 즉, 제1 공정 가스(P1)를 포함하는 플라즈마(P)를 생성하는 제1 소스 가스(S1)를 공급하는 제1 가스 공급부(800) 및 제2 공정 가스(P2)를 공급하는 제2 소스 가스(S2)를 공급하는 제2 가스 공급부(700)는 분리될 수 있다. 즉, 제1 공정 가스(P1)는 플라즈마 공간(A1)에 공급되어 처리 공간(A2)으로 이동할 수 있는 반면, 제2 공정 가스(P2)는 처리 공간(A2)으로 직접 공급될 수 있다.
일부 실시예들에서, 버퍼 공간(A3) 및 처리 공간(A2)의 내부는 니켈(Ni)으로 코팅되어 있을 수 있다. 니켈(Ni) 코팅은 플라즈마 공간(A1)에서 생성되어 공급되는 제1 공정 가스(P1)를 흡수하여 제1 공정 가스(P1)의 유량을 조절하는 역할을 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 처리 공간(A2)에는 지지 판(210) 및 식각 대상막(TF)이 배치될 수 있다. 식각 대상막(TF)은 지지 판(210)에 의해 지지되어 처리 공간(A2) 내에서 수행되는 처리 공정에 참여할 수 있다. 예를 들어, 식각 대상막(TF)은 지지 판(210)에 의해 지지되어 식각 공정에 참여할 수 있다. 지지 판(210)은 상승 또는 하강하여 처리 공간(A2)의 천장과의 거리가 가까워지거나, 멀어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 식각 대상막(TF)은 서로 다른 식각 조건을 갖는 복수의 식각 대상막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 식각 대상막(TF)은 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)은 서로 다른 식각 조건을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)은 서로 다른 식각제를 사용하여 식각 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1 식각 대상막(TF1)은 플루오린 라디칼에 의해 식각될 수 있고, 제2 식각 대상막(TF2)은 플루오린 기체(F2)에 의해 식각될 수 있다. 예를 들어, 제1 식각 대상막(TF1)은 실리콘(Si) 막을 포함할 수 있고, 제2 식각 대상막(TF2)은 실리콘-게르마늄(SiGe) 막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)은 각각 Si의 조성이 서로 다른 실리콘-게르마늄(SiGe) 막을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 공정 가스(P1) 및 제2 소스 가스(S2)에 의해 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)이 식각될 수 있다. 구체적으로, 제1 공정 가스(P1)에 의해 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 공정이 수행될 수 있다. 구체적으로, 제2 공정 가스(P2)에 의해 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 플루오린 라디칼을 포함하는 제1 공정 가스(P1)에 의해 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 플루오린 라디칼을 포함하는 제1 공정 가스(P1)에 의해 실리콘(Si) 막을 포함하는 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 플루오린 기체 분자(F2)를 포함하는 제2 공정 가스(P2)에 의해 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 공정이 수행될 수 있다. 예를 들어, 플루오린 기체 분자(F2)를 포함하는 제2 공정 가스(P2)에 의해 실리콘-게르마늄(SiGe)을 포함하는 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 공정이 수행될 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 공정이 조절될 수 있다. 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 공정이 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 소스 가스(S1)의 공급량이 증가하면, 제1 공정 가스(P1)의 공급량이 증가하여, 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 정도가 증가할 수 있다. 반대로, 제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 소스 가스(S1)의 공급량이 감소하면, 제1 공정 가스(P1)의 공급량이 감소하여, 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 정도가 감소할 수 있다. 예를 들어, 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 소스 가스(S2)의 공급량이 증가하면, 제2 공정 가스(P2)의 공급량이 증가하여, 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 정도가 증가할 수 있다. 반대로, 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 소스 가스(S2)의 공급량이 감소하면, 제2 공정 가스(P2)의 공급량이 감소하여, 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 정도가 감소할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 선택비가 조절될 수 있다. 구체적으로, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 식각 대상막(TF1)의 제2 식각 대상막(TF2) 대비 식각 선택비가 조절될 수 있다. 구체적으로, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 식각 대상막(TF1) 대비 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 선택비가 조절될 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 소스 가스(S2) 대비 제1 소스 가스(S1)의 비율이 증가하면, 제2 공정 가스(P2) 대비 제1 공정 가스(P1)의 비율이 증가하고, 따라서 제1 식각 대상막(TF1)의 제2 식각 대상막(TF2) 대비 식각 선택비가 증가할 수 있다. 예를 들어, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 소스 가스(S1) 대비 제2 소스 가스(S2) 의 비율이 증가하면, 제1 공정 가스(P1) 대비 제2 공정 가스(P2)의 비율이 증가하고, 따라서 제1 식각 대상막(TF1) 대비 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 선택비가 증가할 수 있다.
일부 실시예들에서, 기판 처리 장치(10) 내에서 수행되는 처리 공정이 수행되는 압력은 0.1 Torr 내지 11 Torr 일 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 처리 장치(10)의 처리 공간(A2)의 지지 판(210)의 온도는 약 40 ℃ 이하일 수 있다. 예를 들어, 지지 판(210)의 온도는 약 -20 ℃ 이상, 약 40 ℃ 이하일 수 있다. 일부 실시예들에서, 기판 처리 장치(10)의 온도는 약 60 ℃ 이상일 수 있다. 예를 들어, 기판 처리 장치(10)의 온도는 약 60 ℃ 이상, 약 110 ℃ 이하일 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의해 식각 대상막(TF)의 식각 공정이 수행되는 모습을 나타낸 단면도들이다. 구체적으로, 도 7a 내지 도 7c는 수직 방향(Z 방향)으로 적층된 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 공정이 수행되는 모습을 나타낸 단면도들이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 지지 판(210) 상에 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)이 수직 방향(Z 방향)으로 적층될 수 있다. 전술한 것처럼, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 선택비가 조절될 수 있다.
예를 들어, 도 7b에 도시된 것처럼, 제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 소스 가스(S1, 도 4 내지 도 6 참조)의 공급량이 증가하면, 제1 공정 가스(P1, 도 4 내지 도 6 참조)의 공급량이 증가하여, 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 정도가 증가할 수 있다. 즉, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 소스 가스(S2, 도 4 내지 도 6 참조) 대비 제1 소스 가스(S1)의 비율이 증가하면, 제2 공정 가스(P2, 도 4 내지 도 6 참조) 대비 제1 공정 가스(P1)의 비율이 증가하고, 따라서 제1 식각 대상막(TF1)의 제2 식각 대상막(TF2) 대비 식각 선택비가 증가할 수 있다.
예를 들어, 도 7c에 도시된 것처럼, 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 소스 가스(S2)의 공급량이 증가하면, 제2 공정 가스(P2)의 공급량이 증가하여, 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 정도가 증가할 수 있다. 즉, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 소스 가스(S1) 대비 제2 소스 가스(S2)의 비율이 증가하면, 제1 공정 가스(P1) 대비 제2 공정 가스(P2)의 비율이 증가하고, 따라서 제1 식각 대상막(TF1) 대비 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 선택비가 증가할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의해 식각 대상막의 식각 공정이 수행되는 모습을 나타낸 단면도들이다. 구체적으로, 도 8a 내지 도 8c는 제1 수평 방향(X 방향)으로 적층된 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 공정이 수행되는 모습을 나타낸 단면도들이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 지지 판(210) 상에 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)이 제1 수평 방향(X 방향)으로 적층될 수 있다. 도 7a와 마찬가지로, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 식각 대상막(TF1) 및 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 선택비가 조절될 수 있다.
예를 들어, 도 7b와 마찬가지로, 도 8b에 도시된 것처럼, 제1 가스 공급부(800)에 의해 제1 소스 가스(S1, 도 4 내지 도 6 참조)의 공급량이 증가하면, 제1 공정 가스(P1, 도 4 내지 도 6 참조)의 공급량이 증가하여, 제1 식각 대상막(TF1)의 식각 정도가 증가할 수 있다. 즉, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 소스 가스(S2, 도 4 내지 도 6 참조) 대비 제1 소스 가스(S1)의 비율이 증가하면, 제2 공정 가스(P2, 도 4 내지 도 6 참조) 대비 제1 공정 가스(P1)의 비율이 증가하고, 따라서 제1 식각 대상막(TF1)의 제2 식각 대상막(TF2) 대비 식각 선택비가 증가할 수 있다.
예를 들어, 도 7c와 마찬가지로, 도 8c에 도시된 것처럼, 제2 가스 공급부(700)에 의해 제2 공정 가스(P2)의 공급량이 증가하면, 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 정도가 증가할 수 있다. 즉, 제1 가스 공급부(800) 및 제2 가스 공급부(700)에 의해 제1 소스 가스(S1) 대비 제2 소스 가스(S2)의 비율이 증가하면, 제1 공정 가스(P1) 대비 제2 공정 가스(P2)의 비율이 증가하고, 따라서 제1 식각 대상막(TF1) 대비 제2 식각 대상막(TF2)의 식각 선택비가 증가할 수 있다.
도 9는 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예들에 의한 기판 처리 방법(S10)을 나타낸 순서도이다.
도 4 및 도 9를 함께 참조하면, 플라즈마 공간(A1)에 제1 소스 가스(S1)를 공급할 수 있다(S11). 제1 소스 가스(S1)를 공급하는 단계(S11)는 제1 가스 공급부(800)에 의해 수행될 수 있다.
도 4 및 도 9를 계속 참조하면, 플라즈마 공간(A1)에서 제1 소스 가스(S1)가 제1 공정 가스(P1)를 포함하는 플라즈마(P)를 생성할 수 있다(S12).
도 6 및 도 9를 계속 참조하면, 제1 공정 가스(P1)를 처리 공간(A2)으로 공급하여 제1 식각 대상막(TF1)을 식각할 수 있다(S13).
도 6 및 도 9를 계속 참조하면, 제2 공정 가스(P2)를 처리 공간(A2)으로 공급하여 제2 식각 대상막(TF2)을 식각할 수 있다(S14). 제2 공정 가스(P2)를 공급하는 단계는 제2 가스 공급부(700)에 의해 수행될 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 특허청구범위에 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 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
A1: 플라즈마 공간, A2: 처리 공간, A3: 버퍼 공간, 10, 10A, 10B: 기판 처리 장치, 800: 제1 가스 공급부, 700: 제2 가스 공급부, P1: 제1 공정 가스 S1: 제1 소스 가스, P2: 제2 공정 가스, S2: 제2 소스 가스, 500: 이온 필터

Claims (20)

  1. 플라즈마 공간;
    처리 공간;
    상기 플라즈마 공간으로 제1 소스 가스를 공급하는 제1 가스 공급부; 및
    상기 처리 공간으로 제2 공정 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 포함하고,
    상기 제1 소스 가스는 상기 처리 공간에서 제1 식각 대상막을 식각하는 제1 공정 가스를 공급하고,
    상기 제2 공정 가스는 상기 처리 공간에서 제2 식각 대상막을 식각하고,
    상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부는 분리된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 소스 가스는 NF3, SF6, SiF4, 및 XeF2 중 선택되는 하나 이상을 포함하고,
    상기 제2 공정 가스는 F2를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 공정 가스는 플루오린(F) 라디컬(radical)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 공간 및 상기 처리 공간 사이에 배치되는 이온 필터를 더 포함하고,
    상기 제1 공정 가스는 상기 이온 필터를 통과하여 상기 처리 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 플라즈마 공간 및 상기 처리 공간 사이에 배치되는 버퍼 공간을 더 포함하고,
    상기 제1 공정 가스는 상기 버퍼 공간을 통과하여 상기 처리 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 공정 가스는 상기 플라즈마 공간을 거치지 않는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 식각 대상막은 실리콘(Si) 막을 포함하고,
    상기 제2 식각 대상막은 실리콘-게르마늄(SiGe) 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 플라즈마 공간;
    내부에 제1 식각 대상막 및 제2 식각 대상막이 배치되는 처리 공간;
    상기 플라즈마 공간으로 제1 소스 가스를 공급하는 제1 가스 공급부; 및
    상기 처리 공간으로 제2 소스 가스를 공급하는 제2 가스 공급부를 포함하고,
    상기 제1 소스 가스는 상기 플라즈마 공간에서 제1 공정 가스를 생성하고,
    상기 제2 소스 가스는 상기 처리 공간으로 제2 공정 가스를 공급하고,
    상기 제1 공정 가스는 상기 제1 식각 대상막을 식각하고,
    상기 제2 공정 가스는 상기 제2 식각 대상막을 식각하고,
    상기 제1 소스 가스 대비 상기 제2 소스 가스의 비율을 조정하여 상기 제1 식각 대상막 대비 상기 제2 식각 대상막의 식각 정도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 식각 대상막은 실리콘(Si) 막을 포함하고,
    상기 제2 식각 대상막은 실리콘-게르마늄(SiGe) 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부는 분리된 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 소스 가스는 NF3, SF6, SiF4, 및 XeF2 중 선택되는 하나 이상을 포함하고,
    상기 제2 소스 가스는 F2, HF, SF6, SiF4, XeF2, 및 NF3 중 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 공정 가스는 플루오린(F) 라디컬(radical)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 공정 가스는 상기 플라즈마 공간을 거치지 않는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 플라즈마 공간 및 상기 처리 공간 사이에 배치되는 이온 필터를 더 포함하고,
    상기 제1 공정 가스는 상기 이온 필터를 통과하여 상기 처리 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  15. 플라즈마 공간에 제1 소스 가스를 공급하는 단계;
    상기 플라즈마 공간에서 상기 제1 소스 가스가 제1 공정 가스를 생성하는 단계;
    상기 제1 공정 가스를 처리 공간으로 공급하여 제1 식각 대상막을 식각하는 단계; 및
    제2 공정 가스를 공급하는 제2 소스 가스를 상기 처리 공간으로 공급하여 제2 식각 대상막을 식각하는 단계를 포함하고,
    상기 제1 소스 가스 대비 상기 제2 소스 가스의 비율을 조정하여 상기 제1 식각 대상막 대비 상기 제2 식각 대상막의 식각 정도를 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 식각 대상막은 실리콘(Si) 막을 포함하고,
    상기 제2 식각 대상막은 실리콘-게르마늄(SiGe) 막을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 소스 가스는 NF3, SF6, SiF4, 및 XeF2 중 선택되는 하나 이상을 포함하고,
    상기 제2 소스 가스는 F2, HF, SF6, SiF4, XeF2, 및 NF3 중 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 소스 가스는 제1 가스 공급부를 통해 공급되고,
    상기 제2 소스 가스는 제2 가스 공급부를 통해 공급되고,
    상기 제1 가스 공급부 및 상기 제2 가스 공급부는 분리된 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  19. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 공정 가스는 상기 플라즈마 공간과 상기 처리 공간 사이에 배치되는 이온 필터를 통과하여 상기 처리 공간으로 공급되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  20. 제15 항에 있어서,
    상기 제1 공정 가스는 플루오린(F) 라디컬(radical)을 포함하고,
    상기 제2 공정 가스는 플루오린 기체(F2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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