KR100580584B1 - 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents
리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법과 이를이용하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 Download PDFInfo
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Abstract
Description
Claims (50)
- 리모트 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 공정 챔버와 연결되어 상기 리모트 플라즈마를 발생시키기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계; 및상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 세정 플라즈마는 상기 마이크로파 에너지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 세정 가스는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
- 제3항에 있어서, 상기 세정 가스는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브는 석영(SiO2)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
- 제5항에 있어서, 상기 이물질은 상기 기판을 처리하기 위한 반응 가스와 상기 석영 사이의 반응에 의해 형성된 부산물인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 반응 가스는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 세정 방법.
- ⅰ) 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성하는 단계;ⅱ) 상기 리모트 플라즈마를 상기 공정 챔버로 도입하여 상기 공정 챔버 내에 위치된 상기 기판을 처리하는 단계;ⅲ) 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;ⅳ) 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계; 및ⅴ) 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 반응 가스는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브는 석영(SiO2)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제10항에 있어서, 상기 이물질은 상기 반응 가스와 상기 석영 사이의 반응에 의해 형성된 반응 부산물인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 이물질은 실리콘 산질화물(SiON)을 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마는 수소 라디칼을 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 기판을 처리하는 단계는 상기 기판 상에 형성된 물질층을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제14항에 있어서, 상기 물질층은 상기 기판 상에 형성된 자연 산화막인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제14항에 있어서, 자연 산화막을 식각하는 단계는,상기 공정 챔버로 제2반응 가스를 공급하여 상기 수소 라디칼과 상기 제2반응 가스 사이의 반응에 의한 식각 가스를 형성하는 단계;상기 식각 가스와 상기 자연 산화막을 반응시켜 상기 기판 상에 반응 부산물층을 형성하는 단계; 및상기 식각 가스와 상기 자연 산화막의 반응에 의해 형성된 반응 부산물층을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 식각 가스와 상기 자연 산화막을 반응시키는 단계는 15 내지 30℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 반응 부산물을 제거하는 단계는,상기 기판 주변의 온도를 100 내지 200℃로 상승시켜 상기 반응 부산물층을 기화시키는 단계; 및기화된 반응 부산물을 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제16항에 있어서, 상기 제2반응 가스는 NF3를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 기판을 처리하는 단계는 다수매의 기판에 대하여 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 및 세정 플라즈마는 마이크로파 에너지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 세정 가스는 불활성 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 세정 가스의 공급 유량은 1 내지 5SLM(Standard Liters per Minute)인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 ⅲ) 내지 ⅴ) 단계들은 30초 내지 5분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 기판을 공정 챔버로 로딩하는 단계 및 처리된 기판을 언로딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 ⅲ) 내지 ⅴ) 단계들은 상기 처리된 기판의 언로딩 단계를 수행하는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제25항에 있어서, 상기 ⅲ) 내지 ⅴ) 단계들은 상기 처리된 기판을 언로딩하고 처리하기 위한 후속 기판을 상기 공정 챔버로 로딩하는 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제8항에 있어서, 상기 ⅴ) 단계를 수행한 이후, 상기 ⅰ) 및 ⅱ) 단계를 반복적으로 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- ⅰ) 리모트 플라즈마를 이용하여 기판을 처리하기 위한 공정 챔버와 연결되어 상기 리모트 플라즈마를 발생시키기 위한 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;ⅱ) 상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계;ⅲ) 상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계;ⅳ) 상기 공정 챔버로 상기 기판을 로딩하는 단계;ⅴ) 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 반응 가스를 공급하는 단계;ⅵ) 상기 반응 가스를 상기 리모트 플라즈마로 형성하는 단계; 및ⅶ) 상기 리모트 플라즈마를 상기 공정 챔버로 도입하여 상기 기판을 처리하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 ⅳ) 내지 ⅶ) 단계는 다수매의 기판에 대하여 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 ⅰ) 단계 이전에 상기 공정 챔버 내에서 이미 처리된 기판들을 상기 공정 챔버로부터 언로딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 처리된 기판들을 언로딩하는 단계를 수행하는 동안 상기 ⅰ) 내지 ⅲ) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 ⅰ) 단계 이전에 상기 공정 챔버 내에서 이미 처리된 기판들을 상기 공정 챔버로부터 언로딩하는 단계를 더 포함하며, 상기 처리된 기판들을 언로딩하는 단계와 상기 다수매의 기판을 로딩하는 단계를 수행하는 동안 상기 ⅰ) 내지 ⅲ) 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 세정 플라즈마와 상기 리모트 플라즈마는 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브를 통해 전달된 마이크로파 에너지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 기판을 로딩하는 단계는 상기 공정 챔버로 이동가능하도록 배치되어 다수매의 기판을 적재하는 보트에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 상기 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하여 제1반응 가스를 리모트 플라즈마로 형성하는 단계;상기 리모트 플라즈마 및 제2반응 가스를 상기 공정 챔버로 도입하는 단계;상기 리모트 플라즈마 및 상기 제2반응 가스를 반응시켜 제3반응 가스를 형 성하는 단계;상기 제3반응 가스와 상기 공정 챔버 내에 위치된 기판 상에 형성된 물질층을 반응시켜 반응 부산물층을 형성하는 단계;상기 반응 부산물층을 기화시키는 단계;상기 기화된 반응 부산물층을 상기 공정 챔버로부터 배출하는 단계;상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 세정 가스를 공급하는 단계;상기 세정 가스를 세정 플라즈마로 형성하는 단계; 및상기 세정 플라즈마를 이용하여 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 내부 표면상에 형성된 이물질을 제거하는 단계를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 물질층은 상기 기판 상에 형성된 자연 산화막인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마는 수소 라디칼을 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 제2반응 가스는 NF3를 포함하는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 반응 부산물층은 100 내지 200℃의 온도에서 기화되는 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브는 석영(SiO2)으로 이루어지며, 상기 반응 가스는 수소(H2) 또는 암모니아(NH3)인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 제35항에 있어서, 상기 세정 가스는 질소(N2) 가스 또는 아르곤(Ar) 가스인 것을 특징으로 하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 방법.
- 처리하기 위한 기판을 수용하기 위한 공정 챔버;상기 공정 챔버와 연결된 리모트 플라즈마 발생 튜브;상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급된 가스들을 플라즈마 상태로 여기시키기 위해 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 에너지를 인가하기 위한 에너지 소스;상기 기판을 처리하기 위한 리모트 플라즈마를 형성하기 위해 반응 가스를 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급하기 위한 반응 가스 공급부; 및상기 리모트 플라즈마 발생 튜브의 표면 상에 형성된 이물질을 제거하기 위 한 세정 플라즈마를 형성하기 위해 세정 가스를 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로 공급하기 위한 세정 가스 공급부를 포함하는 리모트 플라즈마 발생 튜브를 이용하는 기판 처리 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 에너지 소스는 마이크로파 에너지를 발생시키는 마이크로파 파워 소스인 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버로 제2반응 가스를 공급하기 위한 제2반응 가스 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 반응 가스를 상기 공정 챔버로 균일하게 공급하기 위한 다수의 슬릿들을 갖는 분산 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버의 하부에 연결되며, 처리된 반도체 기판을 임시 저장하며 처리되기 위한 반도체 기판을 대기 상태로 유지시키는 로드록 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제46항에 있어서, 다수의 반도체 기판들을 수납하며, 상기 공정 챔버와 상기 로드록 챔버 사이에서 이동 가능하도록 배치되는 보트를 더 포함하는 것을 특징으 로 하는 기판 처리 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 반도체 기판을 가열하기 위한 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버 내에 배치되며, 상기 반도체 기판을 지지하기 위한 척을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
- 제42항에 있어서, 상기 공정 챔버와 연결되며, 상기 기판들을 처리하는 동안 발생된 반응 부산물들과 상기 리모트 플라즈마 발생 튜브로부터 제거된 이물질들을 배출시키기 위한 진공 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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