[发明专利]移除薄膜中的杂质的方法以及衬底处理设备

说明书

本发明涉及一种移除薄膜中的杂质的方法以及一种衬底处理设备。移除薄膜中的杂质的方法包括以下步骤：在工艺腔室中提供上面形成有薄膜的衬底；将与薄膜中所包含的杂质发生反应以及结合的第一气体供应到工艺腔室中；在停止第一气体的供应之后，通过对工艺腔室的内部进行减压来排出杂质与第一气体的结合产物；通过将不同于第一气体的第二气体供应到工艺腔室中来将薄膜固化；以及停止第二气体的供应且将剩余的第二气体从工艺腔室的内部排出。本发明有效地移除薄膜中所包含的杂质。

技术领域

本发明涉及一种移除薄膜中的杂质的方法以及一种衬底处理设备，且更具体来说，涉及从薄膜移除杂质的一种移除薄膜中的杂质的方法以及一种衬底处理设备。

背景技术

在半导体制造工艺期间，使用例如原子层沉积(atomic layer deposition，ALD)及化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)等方法来沉积薄膜，且将薄膜用作半导体器件。此处，包含金属元素及配体(或键结(bind)元素)的金属前体化合物主要用作用于薄膜沉积的源气体。

一般来说，当使用金属前体化合物来沉积薄膜时，金属元素与配体之间的键合(bond)不会被有效地破坏，因此会沉积具有配体的一部分的金属元素(或金属元素的氧化物或氮化物)。因此，配体可作为薄膜内的杂质，此会导致增加薄膜的电阻率(或介电常数)的问题。

近来，随着半导体器件的高性能及高集成度的要求以及器件大小的微型化，需要一种技术来改善用作半导体器件的薄膜的电阻率(或介电常数)特性，且因此需要一种从薄膜有效地移除杂质的方法。

[现有文件]

韩国专利出版物第10-1999-0059064号

发明内容

[待解决的问题]

本发明将提供一种移除薄膜中的杂质的方法以及一种衬底处理设备，以通过依序地实行多个气体供应及减压排气(reduced pressure exhaust)来有效地移除薄膜中所包含的杂质。

[解决问题的方式]

根据实施例，一种移除薄膜中的杂质的方法包括以下步骤：在工艺腔室中提供上面形成有薄膜的衬底；将与所述薄膜中所包含的杂质发生反应以及结合的第一气体供应到所述工艺腔室中；在停止所述第一气体的所述供应之后，通过对所述工艺腔室的内部进行减压来排出所述杂质与所述第一气体的结合产物(coupled product)；通过将不同于所述第一气体的第二气体供应到所述工艺腔室中来将所述薄膜固化；以及停止所述第二气体的所述供应且将剩余的所述第二气体从所述工艺腔室的所述内部排出。

所述供应所述第一气体的步骤可在所述工艺腔室之内在0.1托到20托的第一压力下实行，且所述排出所述结合产物的步骤可通过对所述工艺腔室的所述内部进行减压而在低于所述第一压力的0.1毫托到20毫托的第二压力下实行。

所述杂质可包含碳(C)，且所述第一气体可包含氢(H)。

所述薄膜可包含金属元素，且所述第二气体可包含氧(O)。

所述供应所述第一气体的步骤可被实行达第一时间段，且所述排出所述结合产物的步骤可被实行达比所述第一时间段短的第二时间段。

所述供应所述第一气体的步骤可在100℃到400℃的温度下实行。

所述将所述薄膜固化的步骤可包括使所述第二气体中的元素与所述薄膜的表面发生反应以形成固化层。

所述固化层可具有或小于的厚度。

所述供应所述第一气体的步骤、所述排出所述结合产物的步骤、所述将所述薄膜固化的步骤及所述排出剩余的所述第二气体的步骤可被重复多次。