(57)【要約】本発明は、薄膜蒸着を一つのチャンバで連続的に遂行して、チャンバ内部には１ないし６個のウエハー（wafer）をローディング（Loading）して薄膜を蒸着する方法に関する。本発明による薄膜蒸着方法は、シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で基板に薄膜を蒸着する方法において、（ａ）少なくとも一つの基板をチャンバの内部にローディングする段階、（ｂ）第１工程の間隔を維持する基板にＴｉ薄膜を蒸着する段階、（ｃ）前記Ｔｉ薄膜が蒸着された基板の工程間隔を調整するためにウエハーブロックを、第１工程間隔が第２工程間隔となるように移動させる段階、（ｄ）前記第２工程間隔に移動された基板にＴｉＮ薄膜を蒸着する段階、及び、（ｅ）前記Ｔｉ／ＴｉＮ薄膜が蒸着された基板をアンローディングする段階を含むことを特徴とする。本発明によれば、一つのチャンバで１ないし６個の基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着が連続進行可能になれば、通常このような場合４個のチャンバの中から１個だけＰＭ期間になるように調整することで、クラスタツールの可動率が大きく向上する。また、一つのチャンバでＴｉ／ＴｉＮを連続遂行するようになればＴｉチャンバからＴｉＮチャンバの方に基板を移す時間を節約できるので単位時間当り基板処理効率も非常に高くなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する方法において、
（ａ）少なくとも一つの基板をチャンバ内部にローディングする段階と、
（ｂ）第１工程間隔を維持する基板にＴｉ薄膜を蒸着する段階と、
（ｃ）前記Ｔｉ薄膜が蒸着された基板の工程間隔を調整するために、第１工程間隔が第２工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させる段階と、
（ｄ）前記第２工程間隔に移動された基板にＴｉＮ薄膜を蒸着する段階、及び、
（ｅ）前記Ｔｉ／ＴｉＮ薄膜が蒸着された基板をアンローディングする段階とを含むことを特徴とするＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項２】
前記第１工程間隔は前記第２工程間隔の１．５倍以下であることを特徴とする請求項１に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項３】
前記（ｂ）段階は、第１工程間隔が第１´工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させて、前記Ｔｉ薄膜への後処理段階をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項４】
前記後処理段階は、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎ２、ＮＨ３、Ｈ２からなる群から一つ以上選択されたガスを流しながらＴｉ薄膜表面安定化を行うことを特徴とする請求項３に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項５】
前記第１´工程間隔は第１工程間隔の２倍以下であることを特徴とする請求項３に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項６】
前記（ｄ）段階は、ＴｉＮ薄膜後処理段階をさらに含んでおり、前記ＴｉＮ薄膜後処理段階で工程間隔は第２´工程間隔を持って、前記第２´工程間隔は前記第２工程間隔の２倍以下であることを特徴とする請求項１に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項７】
前記（ｂ）段階と（ｄ）段階は、前記ウエハーブロックに基板が多数枚安着された場合前記ウエハーブロック又はガス噴射手段を回転させながらＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着させることを特徴とする請求項１に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項８】
シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する方法において、
（ａ）少なくとも一つ以上の基板をチャンバ内部にローディングする段階と、
（ｂ）前記基板をローディングした後基板を予熱する段階と、
（ｃ）準工程間隔がメイン工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させる段階、及び、
（ｄ）前記予熱された基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する段階とを含むことを特徴とするＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項９】
前記（ｂ）段階で前記ウエハーブロックは準工程間隔以下にあり、この時前記基板とウエハーブロックの間は所定間隔で離隔されていることを特徴とする請求項８に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）段階は、（ｂ１）基板上へのガス噴射なしにチャンバ内部をフルパンピングする段階、及び（ｂ２）所定量のガスを基板上に噴射する段階を含むことを特徴とする請求項８に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１１】
前記（ｂ）段階は、基板がより早く加熱されるように前記基板上に不活性ガスを含んだ充分に多量のガスを流すことを特徴とする請求項８に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１２】
前記ウエハーブロックの温度設定値を変動させないことを特徴とする請求項１又は請求項８に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１３】
前記（ｃ）段階は、前記Ｔｉ薄膜蒸着完了後、ＴｉＮ薄膜蒸着の手始めのためにウエハーブロックを移動させる時シャワーヘッドからファジーガスが引き続いて噴射されることを特徴とする請求項１に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１４】
シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する方法において、
（ａ）Ｎ番目基板（又は基板バッチ（batch））をチャンバ内部にローディングする段階と、
（ｂ）第１工程間隔が維持される基板にＴｉ薄膜を蒸着する段階と、
（ｃ）前記基板が安着されるウエハーブロックを、第１工程間隔が第２工程間隔となるように移動させる段階と、
（ｄ）前記第２工程間隔に移動された基板にＴｉＮ薄膜を蒸着する段階と、
（ｅ）前記Ｔｉ／ＴｉＮ薄膜が蒸着された基板をアンローディングする段階と、
（ｆ）前記（ａ）ないし（ｅ）段階をＫ回繰り返す段階と、
（ｇ）前記チャンバをドライクリーニングする段階、及び、
（ｈ）次の基板（又は基板バッチ）をチャンバ内部にローディングする段階とを含むことを特徴とするＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１５】
前記（ｇ）段階は、前記反応ガス及び制御装置の内部にクリーニングガス移送ラインを追加で含み、（ｇ１）ウエハーブロックと前記シャワーヘッドの間の間隔をメイン工程間隔から第１クリーニング間隔に調整する段階と、（ｇ２）前記チャンバ内部の表面が充分にクリーニングできるように前記チャンバ内部へクリーニングガスと希薄ガス（不活性ガス）の混合ガスをフローさせる段階、及び、（ｇ３）前記チャンバ内部ファジー及び／又は残留ガス消去段階とを含むことを特徴とする請求項１４に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１６】
前記クリーニングガスは、チャンバのシャワーヘッドに印加される電気的エネルギーによってプラズマ状態で維持されることを特徴とする請求項１５に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１７】
前記クリーニングガスは、ドライクリーニングガスがチャンバに移送される経路上に位置したリモートプラズマ発生装置によって活性化されチャンバ内部に流入されることを特徴とする請求項１５に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項１８】
前記クリーニングガスはフッ素（Ｆ２）、三フッ化窒素ガス（ＮＦ３）、三フッ化塩素（ＣｌＦ３）、三塩化フッ素（ＢＣｌ３）、塩素（Ｃｌ２）の中から選択されることを特徴とする請求項１６又は１７に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法.
【請求項１９】
前記（ｇ３）段階は、（ｇ３１）ファジーガスを噴射する段階と、（ｇ３２）前記ファジーガスを噴射することを中断する段階とを繰り返すことを特徴とする請求項１５に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項２０】
前記クリーニングガスフロー段階は少なくとも二つ以上のお互いに違うクリーニング間隔下で行われることを特徴とする請求項１５に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項２１】
前記クリーニングガスフロー段階は前記ウエハーブロック又はガス噴射手段を回転させながら成り立つことを特徴とする請求項１５に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【請求項２２】
前記（ｄ）段階は、前記Ｔｉ薄膜蒸着完了後、ＴｉＮ薄膜蒸着の手始めのためにウエハーブロックを移動させる時シャワーヘッドからファジーガスが引き続いて噴射されることを特徴とする請求項８に記載のＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の薄膜を蒸着する方法に関することで、特に基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、当業界で共通的に使っているＴｉ薄膜蒸着のためのチャンバとＴｉＮ薄膜蒸着のためのチャンバを別に作って行っている。既存にＴｉ／ＴｉＮの四つのチャンバを可動する場合ＴｉとＴｉＮをチャンバ一つずつ組み合わせて二つのチャンバを同時にＰＭをするか、それとも四つのチャンバを同時にＰＭをしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする技術的課題は薄膜蒸着を一つのチャンバで連続的に行って、チャンバ内部には１ないし６個のウエハーをローディング（Loading）して薄膜を蒸着する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記技術的課題を解決するための本発明による薄膜蒸着方法は、シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する方法において、（ａ）少なくとも一つの基板をチャンバの内部にローディングする段階と、（ｂ）第１工程間隔を維持する基板にＴｉ薄膜を蒸着する段階と、（ｃ）前記Ｔｉ薄膜が蒸着された基板の工程間隔を調整するためにウエハーブロックを、第１工程間隔が第２工程間隔となるように移動させる段階と、（ｄ）前記第２工程間隔に移動された基板にＴｉＮ薄膜を蒸着する段階、及び、（ｅ）前記Ｔｉ／ＴｉＮ薄膜が蒸着された基板をアンローディングする段階とを含むことを特徴とする。
【０００５】
また、前記技術的課題を解決するための本発明による薄膜蒸着方法は、シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する方法において、（ａ）少なくとも一つ以上の基板をチャンバ内部にローディングする段階と、（ｂ）前記基板をローディングした後、基板を予熱する段階と、（ｃ）ウエハーブロックを、準工程間隔がメイン工程間隔となるように移動させる段階、及び、（ｄ）前記予熱された基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する段階とを含むことを特徴とする。
【０００６】
さらに、前記技術的課題を解決するための本発明による薄膜蒸着方法は、シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の工程間隔を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜を蒸着する方法において、（ａ）Ｎ番目基板（又は基板バッチ（batch））をチャンバ内部にローディングする段階と、（ｂ）第１工程間隔が維持される基板にＴｉ薄膜を蒸着する段階と、（ｃ）前記基板が安着されるウエハーブロックを、第１工程間隔が第２工程間隔となるように移動させる段階と、（ｄ）前記第２工程間隔に移動された基板にＴｉＮ薄膜を蒸着する段階と、（ｅ）前記Ｔｉ／ＴｉＮ薄膜が蒸着された基板をアンローディングする段階と、（ｆ）前記（ａ）ないし（ｅ）段階をＫ回繰り返す段階と、（ｇ）前記チャンバをドライクリーニングする段階、及び、（ｈ）次の基板（又は基板バッチ）をチャンバ内部にローディングする段階とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上、説明したように、本発明によれば、一つのチャンバで１ないし６個の基板にＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着が連続的に行うことが可能になれば、通常、このような場合４個のチャンバの中に一つのチャンバだけＰＭ期間になるように調整することで、クラスタツールの可動率が非常に向上する。また、一つのチャンバでＴｉ／ＴｉＮを連続的に行うようになればＴｉチャンバからＴｉＮチャンバの方に基板を移す時間を節約できるので単位時間当り基板処理効率も非常に高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の望ましい実施例を添付した図面を参照しながら詳しく説明する。まず、図１は本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法の一実施例のフローチャートである。シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の間隔（以下：工程間隔）を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で一番初めて基板（１〜６個）をチャンバ内部にローディングする（Ｓ１１０）。
【０００９】
前記チャンバ内部にローディングされた基板にＴｉ薄膜を蒸着する（Ｓ１２０）。ここで、前記シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板の間の間隔を第１工程間隔に維持する。
【００１０】
前記基板が安着されるウエハーブロックを、第１工程間隔が第２工程間隔となるように移動させる（Ｓ１３０）。前記基板にＴｉＮ薄膜を蒸着する（Ｓ１４０）。この時、工程間隔は第２工程間隔に維持する。最後に前記ＴｉＮ薄膜を蒸着した後、基板（１〜６個）のアンローディング段階を行う（Ｓ１５０）。
【００１１】
本発明の技術的な核心内容の中で一つはＴｉ薄膜蒸着とＴｉＮ薄膜蒸着を連続的に行うことにおいて、各工程別で最適の工程条件を適用できるようにすることである。
【００１２】
通常Ｔｉ薄膜蒸着はパワージェネレーターによる電気的エネルギーを印加するために熱分解エネルギーのみを利用するＴｉＮ薄膜蒸着工程よりはその工程間隔（シャワーヘッド又はガス噴射手段とウエハーブロックの間の距離）が通常短い。もっと正確に説明すれば、前記Ｔｉ薄膜蒸着とＴｉＮ薄膜蒸着のための最適の工程条件が同じ工程間隔で導出できないこともある。
【００１３】
従って、本発明はウエハーブロック自体をＺ‐モーション（motion）できるようにして、最大一枚から六枚の基板を受けて第１工程間隔で基板にＴｉ薄膜を蒸着して、引き続き第２工程間隔でＴｉＮ薄膜を蒸着する。ここで、前記第１工程間隔を第２工程間隔の１．５倍と同じに又はより小さくする。
【００１４】
Ｔｉ薄膜蒸着工程において、概略工程間隔は３０ｍｍ以内で決められる。これに反してＴｉＮ工程間隔は７０ｍｍ以内で決められるので、ＴｉＮ工程間隔はＣＶＤ方法を使う場合、その間隔が２５〜７０ｍｍの程度が望ましくて、もしＴｉＮ薄膜蒸着をＳＬＤ（Sequential Layer Deposition）方法を使ったらファジー効果に起因して多少工程間隔がもっと減ることになる。
【００１５】
Ｔｉ薄膜蒸着工程においては実際の工程間隔をあまり大きく取れば膜の純度維持に不利である。それは同じパワーにおいて電場が弱くなって置換え反応を通じる膜の内の不純物還元に不利だからである。
【００１６】
そして二つの工程間の工程間隔に大きく差があればＴｉ薄膜蒸着進行の時とＴｉＮ薄膜蒸着進行の時、二つの工程進行の間にＳＨ温度変化幅が大きくなって単位時間当り基板進行量関連生産性にも不利な側面がある。
【００１７】
図３を参照して今度はシャワーヘッド又はガス噴射手段と基板間の間隔（以下：工程間隔）を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で前述した基本方法からさらに応用されたＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法を次のように説明する。即ち、図１で前記基板にＴｉ薄膜を蒸着する段階（Ｓ１２０）と、前記基板にＴｉＮ薄膜を蒸着する段階（Ｓ１４０）に次のような後処理段階を挿入する。
【００１８】
前記Ｔｉ薄膜蒸着後処理段階のために第１工程間隔が第１´工程間隔となるようにウエハーブロックを移動させて、前記Ｔｉ薄膜に後処理段階を遂行した後、前記基板が安着されるウエハーブロックを第１工程間隔が第２工程間隔となるように移動させる。そして、前記ＴｉＮ薄膜蒸着を行う。この時、前記シャワーヘッドと基板間の間隔を第２工程間隔で維持する。
【００１９】
前記後処理段階はＨｅ、Ａｒ、Ｎ２、ＮＨ３、Ｈ２で成り立った群から一つ以上選択されたガスを流しながらＴｉ薄膜表面安定化を行うことを特徴とする。またここで、プラズマを発生させても良い。火点ガスであるＡｒを流しながらＨ元素を含んだガスとＮ元素を含んだガスを同時に流したら膜内の不純物の減少と引き継いで蒸着されるＴｉＮ膜の接着性を良くなるようにする意味でＴｉ膜の上部層を適切に窒化させる作用を得ることができる。さらに、第１工程間隔は第２工程間隔の１．５倍と同じ又はそれより小さくて、第１´工程間隔は第１工程間隔の２倍と同じ又はそれより小さいのが望ましい。Ｔｉ薄膜蒸着工程でなるべく膜の純度側面で工程間隔を減らすのが蒸着速度や膜の比抵抗を低めるのにむしろ有利である。もちろんパワーレベルにしたがって工程間隔を減らすのが比抵抗をむしろ上げる場合もある。
【００２０】
しかし、工程間隔をある限界以上あまり減らしたら基板上に蒸気ソースの噴射によるホール痕跡などが現われてむしろ比抵抗が悪くなる。一方、Ｔｉ蒸着後、行われる中間処理段階はＴｉ薄膜蒸着段階でより充分に間隔を広げて行うこともできる。それで第１´工程間隔は第１工程間隔の２倍と同じ又はそれより小さいのが望ましい。そして大略３０ｍｍ以内であるＴｉ工程に対して、中間処理段階は６０ｍｍ以内ならば良い。
【００２１】
また、前記ＴｉＮ薄膜蒸着段階（Ｓ１４０）はＴｉＮ薄膜後処理段階をさらに含んで、前記ＴｉＮ薄膜後処理段階で工程間隔は第２´工程間隔を持つことを特徴とするし、第２´工程間隔は前記第２工程間隔の２倍と同じ又はそれより小さい。ここで、工程間隔が大きいほど基板上にもっと均一で安定的なガスフローが形成されるので後処理段階で工程間隔をもっと広げてくれたりする。
【００２２】
一方、前記Ｔｉ薄膜段階（Ｓ１２０）又はＴｉＮ薄膜蒸着段階（Ｓ１４０）において、基板が安着されたウエハーブロックを回転させるとかガス噴射手段を回転させながら蒸着することが望ましい。
【００２３】
基板が一枚である場合はウエハーブロック又はガス噴射手段を回転させなくてもできるが、基板が多い場合には基板上に蒸着される膜の厚さ及び純度そして特性の均一性を維持するのが非常に難しくなる。従って、工程条件によって差があるが膜の蒸着時ウエハーブロック又はガス噴射手段を回転させることが蒸着均一度に大きく役に立つ。
【００２４】
図２は本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法のまた他の実試例のフローチャートである。シャワーヘッド又はガス噴射手段と基板間の間隔（以下：工程間隔）を調整可能な半導体薄膜蒸着チャンバ内で次の段階で成り立つ。
【００２５】
第一、Ｎ番目基板又は基板バッチ（１バッチ（batch）＝１〜６個の基板）をチャンバ内部にローディングする段階を行う（Ｓ２１０）。第二、前記基板上にＴｉ薄膜を蒸着する段階を行う（Ｓ２２０）。ここで少なくとも薄膜が成長する区間で第１工程間隔を維持する。第三、基板が安着されるウエハーブロックを第１ないし第１´工程間隔が第２工程間隔となるように移動させる段階を行う（Ｓ２３０）。
【００２６】
第四、ＴｉＮ薄膜蒸着段階を行う（Ｓ２４０）。ここで少なくとも薄膜が成長する区間で第２工程間隔を維持させる。第五、Ｎ番目の基板ないしバッチのアンローディング段階を行う（Ｓ２５０）。第六、段階第一〜第五をＫ回繰り返す段階（Ｋ＝０、１、２…）を行う（Ｓ２６０）。第七、チャンバのドライクリーニング段階を行う（Ｓ２７０）。第八、次の基板又は基板バッチのＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着工程の進行段階を行う（Ｓ２８０）。ここで、第１工程間隔は第２工程間隔の１．５倍と同じ又はそれより小さい。
【００２７】
ここで、第１´工程間隔は第１工程間隔の２倍と同じ又はそれより小さい。ここで、第１´工程間隔はＴｉ薄膜蒸着時の後処理段階での工程間隔である。前記ドライクリーニング段階（Ｓ２７０）について次のようにもっと具体的に説明をする。本発明の技術的な核心内容の中で一つは前記ドライクリーニングの周期的適用及び諸般の技術である。一方、前記技術の安全性がＴｉ／ＴｉＮ連続薄膜蒸着工程の成功可否を決めることになる。
【００２８】
前記ドライクリーニング段階（Ｓ２７０）は前記反応ガス及び制御装置内部にクリーニングガス移送ラインを追加で含んで次の段階で成り立つことを特徴とする。
【００２９】
第一、ウエハーブロックと前記シャワーヘッド又はガス噴射手段の間の間隔（以下クリーニング間隔）をメイン工程間隔から第１クリーニング間隔に調整する段階を行う。その次、クリーニングガスと希薄ガス（不活性ガス）の混合ガスをチャンバ内部の表面が充分にクリーニングされるようにチャンバ内部にフローさせる段階を行う。その次、チャンバ内部ファジー段階及び／又は残留ガス消去段階を行う。
【００３０】
また、前記ドライクリーニング段階（Ｓ２７０）において、前記チャンバ内部ファジー段階はさらにファジーガスを噴射する段階とファジーガスを噴射することを中断する段階を繰り返すことを特徴とする。
【００３１】
一方、図５と図６を参照して、前記ドライクリーニング段階のクリーニングガスはチャンバのシャワーヘッドに印加される電気的エネルギーによってプラズマ状態で維持されることを特徴とする。
【００３２】
前記クリーニングガスフロー段階が終わった後、相当時間未反応されたドライクリーニングガスと反応副産物ガスがチャンバ内部に残存するようになり、十分なチャンバファジー段階の時間を持たなければならない。ところでチャンバ内部のジオミトリ（Geometry）には多くの構造物があるので、きれいな円筒状内部のようなものではない。
【００３３】
従ってパルスファジーを通じる残存ガス排出効率を高めるためにパンピングとファジーを振り返す。パンピングが続いている中に瞬間的に供給されるファジーガスはチャンバ内のジオミトリにおいてファジーがよくできない片隅部分に衝撃を与えて吸着された副産物ガスがよくファジーできるように手伝ってくれる。
【００３４】
図５はクリーニングガスをフローしながらシャワーヘッドに直接電気的エネルギーを印加してクリーニング効率をもっと高めることを示したことであり、図６はチャンバに直接電気エネルギーを印加するのではなく、リモートプラズマ発生装置を利用していることを示す。
【００３５】
前記ドライクリーニング段階（Ｓ２７０）のクリーニングガスはドライクリーニングガスがチャンバに移送される経路上に位置するリモートプラズマ発生装置によって活性化されチャンバ内部に流入されることを特徴とする。
【００３６】
特にＮＦ３リモート（Remote）プラズマクリーニング方法はＳ／Ｈ内部を活性化されたドライクリーニングガスが通過する時、そのエネルギーが大きく減少しないようにシャワーヘッドジオミトリを構成することである。前述した図５の方法はシャワーヘッドジオミトリが図６で考慮しなければならない問題を考えなくでも良いが、ダイレクトプラズマクリーニング方式は長期間使用時ウエハーブロックを含んだチャンバが損傷される心配がある。
【００３７】
一方、図７を参照すれば前記ドライクリーニング段階において、前記クリーニングガスフロー段階は前記ウエハーブロック又はガス噴射手段を回転させながら成り立つ事をさらに特徴とする。前述した蒸着時と同じくウエハーブロック又はガス噴射手段の回転はウエハーブロック上に落ちるクリーニングガスの遠心力をもっと高めて、チャンバ内部のクリーニング効率をもっと高めることができる。
【００３８】
前記ドライクリーニング段階においてクリーニングガスフロー段階は少なくとも二つ以上のお互いに違うクリーニング間隔下で行われる方が良い。即ち、通常クリーニング段階はソフトクリーニングとハードクリーニングの段階に分けられて、ウエハーブロックをきれいにクリーニングする側面で任意の間隔でクリーニングしている途中シャワーヘッドの方にもっと近くに付けてクリーニングする。今まで説明した前記クリーニングガスはＦ２、ＮＦ３、ＣｌＦ３、ＢＣｌ３、Ｃｌ２から選択されることを特徴とする。
【００３９】
図８を参照する場合、１は基板１枚ごとにあるいは１バッチ（１batch＝基板１〜６枚）ごとにドライクリーニングをする場合である。２の場合は基板４枚ごとにあるいは４バッチごとにドライクリーニングをする場合である。ドライクリーニング周期が長いほど、また一回のドライクリーニングの時その時間が少ないほど生産性は高くなる。
【００４０】
図４は本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法のまた他の実施例を示したフローチャートである。図４はもっと安定的により早い速度でＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着のために予熱段階をもっと具備することで基板をウエハーブロックの上に置いて、より早い速度で基板を加熱するのが容易くなる。
【００４１】
即ち、図４には基板（１〜６個）をチャンバ内部にローディングする段階（Ｓ４１０）があり、その次に、基板低速予熱段階（Ｓ４２０）を持っているので、これは工程間隔を準工程間隔（基板とウエハーブロックの間を所定間隔で離隔させる）で維持することを意味する。
【００４２】
前記ウエハーブロックを準工程間隔がメイン工程間隔となるように移動させる段階（Ｓ４３０）を持って、その次、Ｔｉ薄膜蒸着又はＴｉＮ薄膜蒸着段階（Ｓ４４０）を持って、ここで工程間隔はメイン工程間隔に維持する段階を持って、以後基板（１〜６個）のアンローディング段階（Ｓ４５０）を持つ。
【００４３】
前記基板低速予熱段階（Ｓ４２０）は特に基板が３００ｍｍのような大口径基板でもっと重要な意味を持つ。もちろん２００ｍｍ基板でも同じである。基板を熱いウエハーブロックの上におくやいなや基板は曲がることになる。充分に長く置けば結局には基板表面の温度が均一になりながらウエハーブロック上にほとんど全面がならすが水平に密着されるが急におくとこの曲がる現象がもっとひどくなる。
【００４４】
従って、ウエハーブロックを移動させるのに、一回で願う工程の高さに行くことではなく基板とウエハーブロック間の間隔を所定間隔で例えば３ｍｍ以下の間隔で離れておくことで急に曲がる現象を減らすことができる。また、前記Ｔｉ、ＴｉＮ薄膜蒸着過程中にウエハーブロックの温度設定値を変動させないことが望ましい。
【００４５】
また、Ｔｉ薄膜蒸着段階完了後ＴｉＮ薄膜蒸着段階の手始めのためにウエハーブロックを移動させる時シャワーヘッドからファジーガスが引き続いて噴射された方が良い。それは二つのガスがお互いに混じないようにするＳ／Ｈ内部のガスホールにおいて、お互いに反対側ガスが流入されることでＳ／Ｈ内部に蒸着反応が形成されパウダー性膜が形成されることを防止する側面と同じのようにパーティクル防止に効果的である。
【００４６】
一方、前記基板低速予熱段階は初期には基板上でのガス噴射なしにチャンバ内部をフルパンピングする方が良い。これはウエハーピンやそのほかのツールによってウエハーブロックから基板が持ち上げられた状態は完全密着された状態より不安な状態なので、この状態で初めから基板上にガスフローをすれば基板がちょっと揺れることになり、基板がウエハーブロック上に置かれる時その位置の正確度が不安になることもある。
【００４７】
従って、前記基板低速予熱段階（Ｓ４２０）は基板上でのガス噴射なしにチャンバ内部をフルパンピングする段階以後、所定量のガスを基板上に噴射する段階で成り立つのが望ましい。よって、前記Ｔｉ又はＴｉＮ薄膜蒸着段階（Ｓ４４０）は基板がウエハーブロック上に密着された状態下で基板高速予熱段階をもっと含むこともできる。ここで、前記高速予熱段階と言うのは基板がより早く加熱されるように前記基板上に不活性ガスを含んだ多量のガスを充分に流してくれることである。
【００４８】
以上、本発明は図面に図示された実施例を参照して説明されたがこれは例示的なことに過ぎないので、本技術分野の当業者なら今後多様な変形及び均等なまた他の実施例が可能である。従って、本発明の真正な技術的保護範囲は請求範囲の技術的思想によって決まらなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法の一実施例のフローチャートであり、
【図２】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法のまた他の実施例を示すフローチャートであり、
【図３ａ】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着のためのチャンバの一実施例である。
【図３ｂ】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着のためのチャンバの一実施例である。
【図４】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着方法のまた他の実施例を示すフローチャートであり、
【図５】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着のためのチャンバでドライクリーニングのための一実施例であり、
【図６】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着のためのチャンバでドライクリーングのためのまた他の実施例であり、
【図７】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着のためのチャンバでドライクリーングためのまた他の実施例の図であり、
【図８】本発明によるＴｉ／ＴｉＮ薄膜蒸着過程で行われるドライクリーニング繰り返し周期を図解した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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