KR950034551A - 유도성 및 용량성 커플링이 조합된 고밀도 플라즈마 cvd 반응로 작동방법 - Google Patents

유도성 및 용량성 커플링이 조합된 고밀도 플라즈마 cvd 반응로 작동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에칭가스를 가스 주입부를 통해 챔버로 도입할 동안 챔버를 진공하고, 진공 챔버에서 주로 용량 결합된 플라즈마를 생성하기 위해서 코일 안테나에 RF에너지를 인가하지 않는 동안 챔버에서 천장전극에 RF에너지를 인가하여 플라즈마 반응로를 정화하는 방법으로 실현된다. 다른 실시예에서의 방법은, 반응로가 유도성 커플링 모드에서 작동하고자 할때마다, 천장전극이 접지할 동안 반응로의 코일 안테나에 RF전력을 인가하고, 반응로가 용량성 커플링 모드에서 작동하고자 할때마다, 천장전극 RF전력을 인가하고, 반응로가 정화되고자 할때마다 에칭 가스가 진공챔버로 도입될 동안 천장전극 및 코일 안테나에 RF전력을 인가함으로써 반응로를 정화하는 것을 포함한다. 또 다른 실시예에서 방법은 천장전극이 접지될동안 코일 안테나에 RF전력을 인가함으로써 유도 결합된 플라즈마를 유지하는 동안 챔버내로 증착물 선구가스를 도입함으로써 웨이퍼 상에서 화학증기 증착을 수행하고, 천장전극에 RF전력을 인가함으로써 챔버내에서 용량 결합된 플라즈마를 유지하는 동안 챔버로 선구 정화가스를 도입함으로써 반응로를 정화하는 것을 포함한다.

Description

유도성 및 용량성 커플링을 갖는 고밀도 플라즈마 CVD 반응로 작동방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 본 발명을 구현하는 플라즈마 반응로의 개략적인 횡단면도

Claims (24)

  1. 진공챔버와 상기 진공챔버, 가스입구, 및 진공펌프의 바닥 부근에 웨이퍼를 지지할 수 있는 웨이퍼 유지받침대와, 상기 챔버의 상부에 평면의 전도성 천장전극과, 상기 천장 전극 및 상기 웨이퍼 유지 받침대 사이의 공간 주변에 인접하여 위치된 코일 안테나와, (a)각각의 RF전력전원 (b)접지, (C)부동 전위의 적어도 하나에 상기 코일 안테나, 상기 천장 전극 및 상기 웨이퍼 받침대의 각각 하나를 개별적으로 연결하기 위한 스위치를 갖는 플라즈마 반응로의 작동 방법에 있어서, 에칭 가스를 상기 가스 주입부를 통해 챔버안으로 도입할 동안 상기 진공펌프로 챔버를 진공시키는 단계; 및 상기 천장 전극에 RF에너지를 인가하기 위해서 상기 스위치를 작용시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 챔버 정화작용을 포함하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  2. 제1항에 있어서, 작동단계는 상기 진공 챔버에서 주로 용량 결합된 플라즈마를 점화하기 위해서 적어도 초기에 상기 웨이퍼 받침대에 RF에너지를 인가하는 것을 억제할 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 플라즈마가 생성된 후에 RF에너지를 상기 코일 안테나에 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  4. 제2항에 있어서, 억제단계는 상기 웨이퍼 받침대의 전기적 전위를 부동하도록 허용하기 위해서 상기 웨이퍼 받침대를 전기적으로 절연시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 진공이 약 0.5 및 10토르 사이의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 RF에너지가 약 300KHZ 및 14MHZ 사이의 주파수에서 약 1000 및 3000와트 사이의 범위의 전력 레벨에 의해 특징지어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 에칭가스는 질소 불화물, 실리콘 불화물 및 탄소 불화물을 포함하는 에칭가스의 분류이고 상기 챔버내로 에칭가스의 흐름 비율은 분당 약 0.5 및 3리터 사이의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 코일 안테나에 인가된 RF에너지는 약 1000 및 5000와트 사이 정도의 저력 레벨 및 약 300KHZ 및 14MHZ 사이의 주파수에 의해 특징 지어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 챔버로 부터 상기 에칭가스를 제거하고 수소 플라즈마를 형성하기 위해서 챔버내로 수소 포함가스를 도입하는, 단계를 더 포함하여 상기 챔버에서 불화 잔류물을 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 챔버 정화작용의 완성시에 수행된 웨이퍼 처리 동작이 상기 챔버로 부터 에칭가스를 제거하고 웨이퍼를 웨이퍼 받침대로 처리하고자 위치시키는 단계; 선택된 처리 진공레벨로 진공을 변화시킬 동안 상기 진공챔버로 적어도 선택된 처리가스를 도입하는 단계; RF에너지를 코일 안테나에 인가하고 유도 결합된 플라즈마를 형성하기 위하여 웨이퍼 받침대를 바이어스하여, 상기 천장전극을 접지하기 위해서 스위치를 작동하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 웨이퍼 처리작용은 화학증기 증착처리를 포함하고 상기 선택된 처리가스는 상기 웨이퍼에 증착하고자 하는 물질의 선구가스인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 선택된 처리진공 레벨은 약 100밀리 토르보다 크지 않은 정도인 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 코일 안테나에 인가된 RF에너지를 약 300KHZ 및 14MHZ 사이의 주파수에서 약 1000 및 5000 와트 사이의 전력 레벨에 의해 특징 지어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 챔버 정화작용의 완성시에 수행된 웨이퍼 처리작용은; 상기 챔버로부터 에칭가스를 제거하고 웨이퍼를 웨이퍼 받침대로 처리하고자 위치 시키는 단계; 선택된 처리 진공레벨로 진공을 변화시킬 동안 상기 진공챔버로 적어도 선택된 처리가스를 도입하는 단계; RF에너지를 코일 안테나에 적용하고 유도 결합된 플라즈마를 형성하기 위해서 웨이퍼 받침대를 바이어스 하여, 상기 천장 전극을 접지하기 위해서 스위치를 작동 하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 선택된 처리 진공레벨은 약 0.5 및 10토르사이의 범위에 있는 것을 특징으로하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 천장 전극에 인가된 RF 에너지는 300KHZ 및 14MHZ 사이의 주파수에서 약 1000 및 3000와트 사이의 전력레벨에 의해 특징지어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  17. 진공챔버와 상기 진공챔버, 가스주입부 및 진공펌프 바닥근처에 웨이퍼 유지 받침대와, 상기 챔버의 상부에 일반적으로 평면의 디스크 모양인 전도체 천장 전극과, 상기 천장 전극 및 상기 웨이퍼 유지 받침대 사이의 공간 주위에 감겨진 코일 안테나 및, (a) 각각의 RF 전력전원, (b) 접지 (c) 부동전위의 적어도 하나에 상기 코일 안테나, 천장 전극 및 웨이퍼 받침대의 각각 하나를 개별적으로 연결하기 위한 스위치를 갖는 플라즈마 반응로의 작동방법에 있어서, 상기 방법이 상기 반응로가 유도성 커플링 모드에서 작동하고자 할때마다, 천장전극이 접지될 동안 코일 안테나에 RF전력을 인가시키기 위해서 상기 스위치를 작동시키는 단계; 및 상기 반응로가 용량성 커플링 모드에 작동하고자 할때마다, 상기 천장전극에 RF전력을 인가하고자 상기 스위치를 작동시키는 단계; 및 상기 반응로가 정화되고자 할때마다, 에칭가스를 진공챔버에 도입할 동안 천장전극 및 코일 안테나에 RF전력을 인가함으로써 반응로를 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동 방법.
  18. 제17항에 있어서, 정화단계 동안 에칭으로 부터 상기 받침대를 보호하기 위해서 웨이퍼 유지 받침대의 전위가 부동하도록 허용하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 받침대 근처의 증착물 제거를 강화시키고자 웨이퍼 유지 받침대에 전위를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 작동방법.
  20. 진공챔버와, 상기 진공챔버, 가스 주입부 및 진공펌프의 바닥 근처에 웨이퍼 유지 받침대와, 상기 챔버의 상부에 일반적으로 평면의 디스크 모양의 전도체 천장전극과, 상기 천장전극 및 웨이퍼 유지 받침대 사이의 공간에 위치된 코일 안테나 및 (a) 각각의 RF전력전원 (b)접지, (c) 부유전위의 적어도 하나에 상기 코일 안테나, 천장전극 및 웨이퍼 받침대의 각각 하나를 개별적으로 연결하기 위한 스위치를 갖는 플라즈마 화학증기 증착반응로 작동방법에 있어서, 상기 방법은 상기 천장 전극이 접지될 동안 코일 안테나에 RF전력을 인가하기 위해서 스위치를 작동함으로써 유도 결합된 플라즈마를 유지하는 동안 챔버에 증착 선구가스를 도입합으로써 받침대의 웨이퍼상에 화학증기 증착을 시행하는 단계; 및 상기 천장전극에 RF전력을 인가하기 위해서 스위치를 작동함으로써 챔버에 용량 결합된 플라즈마를 유지하는 동안 챔버내로 선구 정화가스를 도입함으로써 반응로에 정화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 정화단계를 코일 안테나에 RF전력을 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 정화단계 동안 에칭으로 받침대를 보호하기 위해서 부동하도록 하는 웨이퍼 유지 받침대의 전위를 허락하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  23. 제20항에 있어서, 상기 받침대 근처에 증착물의 제거를 강화하고자 웨이퍼 유지 받침대에 전위를 인가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 반응로 작동방법.
  24. 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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