KR100759239B1 - 펄스형 기판 전극 전력을 갖는 플라즈마 에칭 방법 - Google Patents

펄스형 기판 전극 전력을 갖는 플라즈마 에칭 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에칭 대상(18)에 패턴을 에칭하기 위한 방법으로서, 특히 실리콘 대상(18)에 에칭 마스크에 의해 래터럴 방향으로 정확히 규정된 컷 아웃을 플라즈마(14)에 의해 에칭하기 위한 에칭 방법에 관한 것이다. 이 에칭 방법에서는 적어도 일시적으로 인가된 고주파 교번 전압에 의해 상기 에칭 대상(18)에 고주파 펄스형 고주파 전력을 가한다. 또한, 상술한 바와 같이 인가된 고주파 펄스형 고주파 전력은 저주파로 변조되며, 특히 클럭 제어된다. 이와 같은 방법은 실시된 플라즈마 에칭 프로세스에서 에칭 변수의 변형을 위한 넓은 프로세스 윈도우를 개방하며, 특히 유전체의 경계면 상에서 노칭 형성과 관련하여 동시에 최소 충전 효과에서 높은 마스크 선택성과 높은 에칭율로 실리콘에 패턴을 에칭하는데 특히 적합하다.
Figure 112001018508917-pct00014
에칭 기판, 실리콘 대상, 에칭 마스크, 플라즈마, 고주파 교번 전압, 고주파 펄스형 고주파 전력, 프로세스 윈도우, 마스크 선택성, 에칭율

Description

펄스형 기판 전극 전력을 갖는 플라즈마 에칭 방법{Method for plasma etching with pulsed substrate electrode power}
본 발명은 독립항의 전제부에 따른, 플라즈마를 이용하여 에칭 대상에 패턴들을 에칭하기 위한 방법에 관한 것이다.
이방성 플라즈마 에칭 방법은 예를 들어 DE 197 06 682 A1 또는 DE 42 41 045 C2에 공지되어 있으며, 상기 방법에서 고밀도 플라즈마 소스에 의해 중성 라디칼과 대전된 입자로 이루어진 플라즈마가 발생되는데, 상기 라디칼과 입자는 바이어스 전압 소스에 의해, 처리하고자 하는 웨이퍼를 지지하는 기판 전극 쪽으로 가속된다. 이때, 입사 이온의 우선 방향에 의해 방향성 에칭 프로세스가 실시된다.
상기 플라즈마로부터 기판 전극 쪽으로 이온을 가속시키기 위한 전압을 발생시키는 바이어스 전압 소스로는 일반적으로 13.56 MHz의 반송파 주파수를 갖는 고주파 제너레이터가 사용된다. 상기 고주파 제너레이터는 LC-네트워크("매치 박스;matchbox")에 의해서 기판 전극의 임피던스와, 이 기판 전극에 접촉하는 플라즈마의 임피던스에 따라 조절된다.
이외에도, 마스킹 층의 에칭 속도 대 실리콘 에칭율의 비인 양호한 마스크 선택성(mask selectivity)을 고려하여 이온에 의해 지원되는 마스크 제거를 가능한 낮게 유지하기 위하여 기판 전극에서 고주파 전력을 비교적 낮게 선택하는 방법이 공지되어 있다. 보통 전력값은 5 내지 20 W이며, 따라서 기판 표면에 입사하는 이온의 에너지는 일반적으로 수 10 eV에 이른다.
이와 같이 낮은 이온 에너지는 마스크 선택성과 관련하여 바람직하지만, 이로 인하여 입사 이온의 방향이 비교적 심하게 산란되어 부분적으로 소정의 수직 방향 입사를 벗어나거나 또는 약간 편향될 수 있는데, 다시 말하면 그들의 방향성이 감소하게 된다. 입사 이온의 상술한 바와 같은 방향성 편차는 발생된 에칭 프로파일의 형상을 조절하는 것을 어렵게 한다. 따라서, 이온 전류의 방향성의 견지에서, 높은 이온 가속도, 즉 높은 이온 에너지가 바람직하며, 이것은 필요로 하는 마스크 선택성과 상충한다.
또한, 기판에 대한 저에너지 이온 작용을 갖는 고밀도 플라즈마를 사용하는 경우, 유전체(매설된 산화물, 래커층 등)로 구성된 에칭 스톱(etching stop) 상에 충돌할 때 실리콘-유전체의 경계층에서 종종 대전 효과가 발생한다. 그 결과, 유전체 인터페이스에서 "노칭(notching)"이라 불리는 실리콘에서의 프로파일 왜곡이 발생한다.
이와 동시에, 이온 에너지가 감소함에 따라 에칭 그라운드상에서, 소위 "그래스 형성(grass formation)"의 위험이 발생하는데, 다시 말하면 상기 그래스 형성이 없는 확실한 에칭 프로세스를 위한 프로세스 윈도우(process window)가 제한된다. 상기 "그래스 형성" 이란 그래스 형태의 매우 촘촘한 다수의 포인트를 형성함으로써 에칭 그라운드가 불규칙적으로 에칭되는 것을 의미한다.
출원서 DE 199 33 842.6과 DE 199 19 832.2에서는 상기 문제를 해결하기 위하여 기판 바이어스를 발생시키는데, 다시 말해서 에칭하고자 하는 기판에 인가되는 기판 전극 전력을 발생시키는데 사용되는 고주파 교번 전압을 펄스화하고, 동시에 고주파 펄스 동안 이온 에너지를 연속파 작동 시보다 더 높게 선택하는 것이 제안된다.
그러나 상기 펄스 작동시, 인가된 고주파 펄스들 사이의 0.1 내지 1 ms의 비교적 긴 포우즈 시간 동안 노칭을 효과적으로 억제할 수 있다. 포우즈가 0.1 ms 이하로 단축되면, 펄스 피크 전력이 상승하고, 또한 펄스 지속 시간이 상응하게 축소됨으로써 억제하기 불가능한 새로운 노칭이 더 자주 발생한다.
또한, 0.1 내지 1 ms의 비교적 긴 포우즈 시간 동안 확실한 프로세스를 위한, 즉 그래스 프리 에칭 그라운드를 위한 프로세스 윈도우는, 펄스 피크 전력이 상응하게 증가함으로써 펄스 시간이 감소하는 경우 축소된다. 다시 말하면 에칭 프로세스는 점차 노칭 안정적이 되지만 그래스 프리 에칭 그라운드의 억제는 점점 작아진다. 따라서, "노칭 안정적인" 프로세스의 조건은 "그래스 안정적" 프로세스에 상충된다.
상기 프로세스 윈도우는, 상술한 방식으로 확실한 에칭 프로세스를 실시하기에 적합한 프로세스 파라미터 범위들, 특히 프로세스 압력, 기판 전극 전력, 플라즈마 출력 및 가스 유동, 또한 경우에 따라서는 에칭과 패시베이션 사이클을 교대하기 위한 클럭 시간에 관한 범위이다.
따라서, 전체적으로 공지된 방법에서는 "노칭"의 충분한 억제와 "그래스 없는" 에칭 그라운드의 경계 조건하에서 사용 가능한 고주파 펄스 피크 전력과 이로 인한 이온 에너지, 즉 이온 입사의 유전성이 제한되며, 그 결과 프로세스 윈도우, 즉 사용 가능한 프로세스 파라미터가 바람직하지 않게 제한된다.
특히, 허용 가능한 프로세스 압력 범위의 상한값이 제한되기 때문에 고비율 에칭 프로세스가 실시되어야 하는 경우 그래스 형성으로 인한 프로세스 윈도우의 상기 제한은 특히 장애를 일으킨다. 다른 한편으로, 높은 에칭률 달성을 위해 유도 소스에서의 높은 압력, 높은 가스 유동 및 높은 플라즈마 전력이 바람직하다.
선행 기술과 달리, 본 발명에 따른 플라즈마 에칭 방법은 인가된 고주파 펄스형 고주파 전력의 펄스 시간과 포우즈 시간이 확실하게 단축될 수 있으며, 이로 인하여 100 kHz 범위의 높은 반복률을 갖는 펄스 동작이 실행될 수 있는 장점을 갖는다.
상기 높은 반복 주파수에서, 펄스 대 포우즈 비에 따라 바람직하게 펄스 피크 전력이 이에 반비례적으로 증대되거나 또는 높게 스케일링 된다.
이와 동시에, 노칭 효과를 효과적으로 억제할 뿐만 아니라 매우 안정적이며 확실한 프로세스가 달성되고, 상기 프로세스는 넓은 프로세스 윈도우 내에서 프로세스 파라미터의 변동시 에칭 그라운드에서 "그래스"를 형성하는 경향을 갖지 않는다.
또한, 본 발명에 따른 방법에서 상응하는 짧은 펄스 지속 시간에서, 다시 말하면 상응하는 작은 펄스 대 포우즈 비, 또는 펄스 듀티 팩터(pulse duty factor)에서 매우 높은 고주파 피크 전력이 사용될 수 있다. 이로 인하여 바람직하게, 50 내지 1000 eV의 상응하게 높은 이온 에너지가 얻어지며, 이것은 이온 입사의 매우 양호한 방향성과 연관된다.
높은 반복율의 짧은 펄스 사용시, 단기(short-time) 펄스의 조밀한 시퀀스에 대해 전력값의 시간 평균이 이루어지는 것이 바람직하며, 각 개별 펄스들은 에칭 대상에 비교적 낮은 에너지만을 주입한다. 이것은 전체적으로 높은 프로세스 안정성을 가져온다.
하나의 개별 펄스 동안 전극-플라즈마-상호 작용에서 장애 효과가 나타날 정도로 개별 펄스의 에너지가 큰, 비교적 긴 포우즈를 갖는 비교적 긴 펄스와 달리, 본 발명에 따른 방법에서는 펄스 지속 시간이 단축되고 펄스 피크 전력이 상응하게 증가된 경우, 에칭시 필요한 기판 전극 또는 에칭 대상에 공급되는 평균 전력이 증가가 더 이상 요구되지 않는다는 것이 관찰되었다. 오히려, 펄스 듀티 팩터와 필요한 펄스 피크 전력 반비례하도록 스케일링 된다.
전체적으로, 고주파 전력 펄스의 고주파 펄스화를 통하여 플라즈마 기판 전극 상호 작용에서 장애 효과가 효과적으로 억제되며, 그 결과 고주파 제너레이터의 주어진 주파수, 예를 들어 13.56 MHz 와 에칭 대상에 인가된 평균 고주파 전력에서 에칭 대상에 대한 이온 에너지와 상응하는 평균 이온 전류가 자유롭게 선택될 수 있다.
소정의 에칭 프로세스 동안 일정하게 유지되어야 하는, 에칭 대상에 인가된 평균 고주파 전력이 P 이고, p는 펄스 피크 전력 또는 고주파 전력의 진폭을 나타내며, d는 펄스 듀티 팩터이고, u는 에칭 대상에 충돌한 이온의 에너지에 상응하는 이온 가속 전압이며, i는 펄스 이온 전류, I는 이온 전류의 시간 평균값인 경우, 본 발명에 따른 프로세스는 다음 수학식들을 따른다.
Figure 112001018508917-pct00013
여기서, 플라즈마 임피던스 X는 인가된 고주파 전력에 의해 약간만 변한다고, 즉 오옴 법칙이 근사적으로 맞는다고 가정한다. 실제로, 플라즈마 임피던스 X는 이온 전류의 포화 효과와 플라즈마에 생기는 제한적 이온 밀도로 인해 인가된 고주파 전력이 상승함에 따라 증가하고 이로써 상술된 효과가 증대된다.
전체적으로 본 발명에 따른 방법에서 감소된 펄스 듀티 팩터(d)(또는 감소된 펄스 대 포우즈 비)와 상응하게 높게 스케일링된 임펄스 피크 전력(p), 즉 일정한 평균 전력(P)에서, 웨이퍼에 충돌한 이온의 에너지(u)는
Figure 112007028634464-pct00005
인 한편, 평균 전류(I)는
Figure 112007028634464-pct00006
이다.
따라서, 동일한 전력 공급시 "듀티 사이클 파라미터(d)"에 대해, 상응하게 낮은 평균 이온 전류를 갖는 높은 이온 에너지 또는 상응하게 높은 평균 이온 전류를 갖는 낮은 이온 에너지가 설정되어야 하는 지의 여부가 자유롭게 선택될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 에칭 프로세스의 추가 자유도가 실현되며, 상기 에칭 프로세스의 작용은 플라즈마 임피던스의 조절 능력에 상응하고, 상기 에칭 프로세스는 예를 들어 고속 에칭 프로세스를 위한 프로세스 윈도우를 확장하는데 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 방법은 넓은 프로세스 윈도우에서의 프로세스 안정성과 특성값에 의해 이온 에너지 및 평균 이온 전류를 제어할 수 있는 그래스 형성의 억제에 이용되고, 높은 에칭율을 가져하는 고주파 펄스형 고주파 전력뿐만 아니라 고주파 펄스형 고주파 전력을 추가로 저주파 변조함으로써 유전체의 경계면에서 노칭도 효과적으로 억제될 수 있는 중요한 장점을 갖는다.
상기 저주파 변조는 상기 유전체의 경계면에서의 대전 효과를 감소시키기 위해서는 일반적으로 0.5 ms 이상의 비교적 긴 시간이 필요하다는 인식에 기초한다. 그 결과, 10 내지 10000 Hz, 바람직하게는 50 내지 1000 Hz의 저주파 변조를 위한 주파수 영역이 형성된다.
따라서, 특히 바람직하게 본 발명에 따른 방법은, 예를 들어 20 내지 300 μbar의 상승된 프로세스 압력과 5000 W의 높은 플라즈마 전력에서 노칭 안정적인 고속 에칭 프로세스에 적합하다.
본 발명의 바람직한 다른 실시예는 종속항에서 언급된 조치에 의해 주어진다.
예를 들어 1:9 내지 1:19의 작은 펄스 대 포우즈 비와 100 내지 200 W의 인가된 고주파 전력 펄스의 상응하게 높은 펄스 피크 전력에서도, 그래스 형성 위험과 관련하여 넓은 프로세스 윈도우가 유지될 수 있다.
또한, 바람직하게, 종래의 고주파 제너레이터가 구형 펄스의 형태로, 인가된 고주파 전력을 고주파 펄스화 할 수 있도록 작동될 수 있으며, 이때 클럭 펄스 에지의 상승 시간은 13.56 MHz의 반송파 주파수에서 0.3㎲ 미만이다. 이로써, 본 발명에 따른 방법은 시중에서 판매되는, 경우에 따라서 단지 약간의 변형이 필요한 제너레이터에 의해서 실시될 수 있다.
일반적으로, 10 내지 500 kHz의 주파수를 갖는 고주파 전력을 펄스화할 수 있도록 상기 클럭 펄스 에지의 짧은 상승 시간이 필요하다.
상기 펄스 피크 전력, 즉 인가된 고주파 전력 펄스 동안 고주파 전력의 진폭에 대해, 바람직하게 30 내지 1200 W의 전력이 사용될 수 있다.
또한, 고주파 펄스형 고주파 전력을 저주파 변조시키기 위하여, 간단하게 구현 가능한 두 개의 다른 방법이 이용될 수 있다.
한편으로, 제너레이터 유닛 내에 집적된 고주파 클럭 제어된 고주파 제너레이터는, 예를 들어 상기 고주파 제너레이터의 게이트 입력단을 거쳐서, 부가로 저주파 클럭 제어에 의해 직접 온/오프될 수 있다.
다른 한편으로, 제너레이터 유닛 내에 집적된, 고주파 제너레이터의 캐리어 신호를 변조하고 이로써 고주파 전력을 고주파 펄스화 하는 고주파 클럭 발생기를 저주파 클럭 발생기에 의해 제어하는 방법이 있다. 이러한 방법으로 고주파 클럭 발생기는 저주파로 온/온프 되고, 이것은 인가된 고주파 전력 펄스에 적절하게 전달된다.
본 발명을 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1c는 에칭 대상에 인가된 고주파 전력의 펄스를 설명하기 위한 도면.
도 2는 에칭 방법을 실시하기 위한 에칭 시스템의 블록 회로도.
도 3a 및 도 3b는 제너레이터 유닛의 두 개의 대안예.
도 2는 이방성 플라즈마 에칭 방법을 실시하기 위한 DE 42 41 045 C2 또는 DE 197 06 682 A1에 공지된 플라즈마 에칭 시스템(5)을 도시한다. 또한, 에칭 챔버(10) 내에서 기판 전극(12) 위에는 본 실시예에서 실리콘 웨이퍼인 에칭 대상(18)이 제공된다. 또한, 상기 기판 전극(12)에는 제너레이터 유닛(30)이 전기 접속된다. 이외에도, 에칭 챔버(10) 내의 서패트론(16: surfatron) 영역에서 플라즈마(14)를 발생시키는 공진기(20)가 제공된다. 그렇지만, 본 실시예는 이와 같은 시스템 구성에만 제한되지 않는다. 특히, 공지된 ICP-플라즈마 소스("유도 결합 플라즈마") 또는 ECR-플라즈마 소스("전자 사이클로트론 공진")도 적합하다.
중요한 것은 다만, 실제로 고밀도 플라즈마 소스가 중성 라디칼과 대전된 입자(이온)로 구성된 플라즈마(14)를 발생시키며, 이온은 기판 전극(12) 내에 또는 기판 전극을 거쳐 에칭 대상(18)에 인가된 고주파 전력에 의해서 프로세스될 에칭 대상(18)를 지지하는 기판 전극(12) 쪽으로 가속되어 거기에서 거의 수직으로 충돌하기 때문에, 입사 이온의 우선 방향에 의해 방향성 에칭 프로세스가 이루어진다는 것이다.
제너레이터 유닛(30)의 본 발명에 따른 실시예를 제외한 공지된 에칭 시스템(5)의 상세한 설명은 당업자에게 이미 알려져 있기 때문에 생략된다.
제너레이터 유닛(30)은 시판 중인 고주파 제너레이터(33), 고주파 클럭 발생기(32), 저주파 클럭 발생기(31) 및, 소위 "매치 박스(34)", 다시 말해서 LC-네트워크를 포함한다.
상기 매치 박스(34)는 공지된 방식으로 고주파 제너레이터(33)를 기판 전극(12)과 이 기판 전극(12)에 접속된 플라즈마(14)의 임피던스에 따라서 조절하는데 이용된다.
양호한 마스크 선택성(에칭 대상(18)의 에칭율과 상기 에칭 대상에 제공된 마스킹 층의 에칭 속도의 비)를 보장하기 위하여, 제네레이터 유닛(30)을 거쳐 시간 평균 1 내지 30 W의 고주파 전력이 기판 전극(12) 내로 인가된다.
기판 전극(12)에, 그리고 그것을 거쳐 에칭 대상(18)에 인가된 고주파 펄스형 고주파 전력을 발생하기 위하여, 먼저 제너레이터 유닛(30) 내의 고주파 제너레이터(33)는 바람직하게 13.56 MHz의 주파수와, 예를 들어 400 W의 전력을 갖는 고주파 캐리어 신호(54)를 발생시킨다. 그러나 13.56 MHz의 캐리어 신호 주파수 대신에 1 내지 50 MHz의 주파수도 사용될 수도 있다. 또한, 상기 고주파 제너레이터(33)의 전력은 30 내지 1200 W 일 수 있으며, 50 내지 500 W의 전력이 바람직하다.
도 3a에 따른 본 발명의 제 1 실시예에서 상기 제너레이터 유닛(30)이 고주파 제너레이터(33) 및 매치 박스(34)뿐만 아니라 공지된 고주파 클럭 발생기(32)를 포함하고, 상기 고주파 클럭 발생기는 고주파 제너레이터(33)를 그것이 고주파 펄스형 고주파 전력을 발생시키도록 제어한다. 이것은 도 1c 와 도 1b를 참조하여 설명된다.
도 1c에는, 예를 들어 13.56 MHz의 주파수와, 예를 들어 400 W의 전력에 해당하는 전압 진폭을 갖는 고주파 제너레이터(33)의 고주파 캐리어 신호(54)가 상세히 도시된다. 고주파 클럭 발생기(32)를 이용한 고주파 제너레이터(33)의 펄스화를 통하여, 도 1b에 따라 고주파 펄스(52)가 발생하고, 상기 고주파 펄스는 고주파 펄스 포우즈(53)가 이어진다. 상기 고주파 클럭 발생기(32)를 이용한 고주파 제너레이터(33)의 캐리어 신호(54)의 클럭 제어는 10 내지 500 kHz의 주파수로 이루어지는데, 바람직하게는 50 내지 200 kHz의 주파수로 가능하다. 도 1b에 따른 고주파 펄스형 고주파 전력의 펄스 대 포우즈 비는 1:1 내지 1:100 사이이다. 특히 바람직하게 상기 비는 1:2 내지 1:19이다.
고주파 펄스형 고주파 전력의 선택된 펄스 대 포우즈 비에 의해, 먼저 고주파 제너레이터(33)의 발생된 전력으로부터, 펄스 및 포우즈에 대해 시간 평균하여 1 내지 100W인 고주파 전력이 발생된다.
상기 제너레이터 유닛(30)은 도 3a에 따라, 공지된 저주파 클럭 발생기(31)를 갖는데, 상기 저주파 클럭 발생기는 고주파 클럭 발생기(32)를 주기적으로 온/오프시키거나 클럭 제어한다. 이러한 방식으로, 도 1b에 따른 상기 고주파 펄스형 고주파 전력은 추가적으로 저주파 변조된다. 상세히 말하면, 이를 위해 상기 저주파 클럭 발생기(31)는 고주파 클럭 발생기(32)를 10 내지 10000 Hz의 주파수로 각각 클럭 제어한다. 바람직하게는, 50 내지 1000 Hz의 주파수로 클럭 제어된다.
전체적으로 저주파 클럭 발생기(31)를 이용한 저주파 클럭 제어 또는 저주파 변조에 의해, 인가된 펄스형 고주파 전력은 기판 전극(12)에 그리고 그것을 거쳐 에칭 대상(18)에 주기적인 온/오프를 일으킨다. 도 1a에 따른 저주파 클럭 발생기(31)의 저주파 클럭 제어의 펄스 대 포우즈 비, 다시 말해서 저주파 펄스(50)와 저주파 펄스 포우즈(51)의 비는 4:1 내지 1:4이다. 바람직하게는 저주파 클럭 제어의 펄스 대 포우즈 비는 1:2 내지 2:1이며, 1:1이 더욱 바람직하다.
도 1b에 따른 고주파 펄스형 고주파 전력의 저주파 클럭 제어를 통하여 에칭 대상(18)에 마지막으로 인가된 고주파 전력은 각각의 펄스 대 포우즈 비에 따라 감소되고, 따라서 에칭 대상(18) 내에서 1 내지 30 W의 특정 고주파 전력이 인가된다.
도 1b에 따른 고주파 펄스(52)는 엔벨로프(envelop)와 관련하여 바람직하게는 적어도 대략적으로 구형 펄스의 형태를 가지며, 이때 구형 펄스의 클럭 펄스 에지의 상승 시간은 0.3 ㎲ 미만이다.
저주파 클럭 발생기(31)를 도시되지 않은 시스템 제어 장치와 접속하고, 상기 시스템 제어 장치에 의해 에칭 프로세스 동안 에칭 바디(18)로 인가된 평균 고주파 전력을 제어할 수 있다. 이를 위해, 특히 저주파 클럭 제어의 펄스 대 포우즈 비가 제공된다. 도 1b에 따른 고주파 펄스형 고주파 전력의 펄스 대 포우즈 비는, 상술한 그래스 형성과 관련한 프로세스 최적화에 특히 적합하다. 물론 마찬가지로 상기 저주파 클럭 제어의 펄스 대 포우즈 비를 결정하고, 평균 전력을 제어하기 위하여 제너레이터의 임펄스 피크 전력을 조절할 수 있다.
도 3b는 도 3a의 대안예로서, 저주파 변조된 고주파 펄스형 고주파 전력을 발생시키기 위한 제너레이터 유닛(30)의 실시예를 설명한다. 이를 위하여, 도 3b에 따라 고주파 제너레이터(33)는 먼저 도 3a와 유사하게 고주파 클럭 발생기(32)에 의해서 고주파로 클럭 제어되며, 그 결과 상기 고주파 클럭 발생기는 도 1b에 따른 고주파 펄스형 고주파 전력을 발생시킨다. 그러나, 도 3a와 달리 도 3b에서는 저주파 클럭 발생기(31)가 고주파 클럭 발생기(32)를 제어하지 않으며, 고주파 제너레이터(33)와 직접 접속되어 상기 고주파 제너레이터를 추가로 직접 클럭 제어한다. 도 3b에 따른 회로는 저주파 클럭 발생기(31)를, 예를 들어 내부 클럭 발생기 또는 외부 클럭 발생기(32)에 의해 추가로 고주파 클럭 제어된 고주파 제너레이터(33)의 게이트-입력단에 연결함으로써 특히 간단하게 구현된다. 도 3b에 따른 에칭 방법을 실시하는 경우 다른 프로세스 변수는 도 3a 또는 도 1a 내지 도 1c의 방법에 상응한다.
도 1a 내지 도 1c는 에칭 대상(18)에 인가된, 저주파 변조된 고주파 펄스형 고주파 전력을 개관하여 한번 더 설명한다. 이를 위해, 먼저 도 1c로부터, 즉 고주파 제너레이터(33)의 고주파 캐리어 신호(54)로부터 출발한다. 상기 캐리어 신호(54)는 도 1b에 따른 고주파 클럭 발생기(32)를 통하여 고주파 펄스(52)와 고주파 펄스 포우즈(53)로 분할된다. 상기 고주파 펄스(52)는 바람직하게 적어도 대략적으로 구형 펄스(엔벨로프) 형태를 가지며 캐리어 신호(54)에 의해 형성된다. 도 1a는 저주파 클럭 발생기(31)에 의해 에칭 대상(18)에 인가된 고주파 펄스형 고주파 전력의 저주파 클럭 제어 또는 변조가 어떻게 실행되는지를 설명한다. 이를 위해, 다수의 고주파 펄스(52) 또는 고주파 펄스 포우즈(53)가 저주파 펄스(50)로 통합되며, 상기 저주파 펄스 뒤에는 저주파 펄스 포우즈(51)가 이어진다. 상기 저주파 펄스(50)는 엔벨로프로서 바람직하게 마찬가지로 구형 펄스 형태를 갖는다. 도 1에 따른 신호는 기판 전극(12)을 거쳐 고주파 전력으로서 에칭 대상(18)에 인가된다.

Claims (14)

  1. 플라즈마(14)에 의해 에칭 대상(18)에 패턴을 에칭하기 위한 방법으로서,
    적어도 일시적으로 인가되는 고주파 교번 전압에 의해 상기 에칭 대상(18)에 적어도 일시적으로 고주파 펄스형 고주파 전력이 인가되는 에칭 방법에 있어서,
    상기 인가된 고주파 펄스형 고주파 전력은 저주파 변조되며, 상기 고주파 펄스형 전력의 펄스 대 포우즈 비는 1:2 내지 1:100인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고주파 교번 전압은 고주파 캐리어 신호(54)를 발생하는 고주파 제너레이터(33)에 의해서 제공되는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 고주파 펄스형 고주파 전력은 10 내지 500 kHz의 주파수로 펄스화되는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 고주파 캐리어 신호(54)는 1 내지 50 MHz의 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고주파 제너레이터(33)는 30 내지 1200 W의 진폭을 갖는 고주파 전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고주파 펄스형 고주파 전력은 구형 펄스(52)의 형태로 인가되는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 구형 펄스(52)는 0.3 ㎲ 미만의 상기 구형 펄스(52)의 클럭 펄스 에지의 상승 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고주파 펄스형 고주파 전력의 펄스 대 포우즈 비(52, 53)는 1:2 내지 1:19인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고주파 펄스형 전력 펄스(52)와 펄스 포우즈(53)의 시퀀스는 1 내지 100 W의 평균 고주파 전력에 상응하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인가된 고주파 펄스형 고주파 전력은 저주파 클럭 제어(50, 51)에 의해서 주기적으로 변조되는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 저주파 클럭 제어(50, 51) 또는 저주파 변조(50, 51)는 10 내지 10000 Hz의 주파수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 저주파 클럭 제어(50, 51) 또는 상기 저주파 변조(50, 51)는 상기 인가된 펄스형 고주파 전력을 주기적으로 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 저주파 클럭 제어(50, 51)의 펄스 대 포우즈 비는 4:1 내지 1:4인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에칭 대상(18)에 인가된 고주파 전력의 시간 평균은 1 내지 30 W인 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
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