KR101226202B1 - 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법 - Google Patents
광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에 관한 것으로서, 플라즈마 생성 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 단계와; 플라즈마를 생성하는 단계와; 상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계;를 포함하며, 상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계는, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 챔버 내에 주입되는 공정 가스를 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련하고, 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정 및 분석함으로써, 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 사용하지 않고도 광량측정법(actinometry)을 통해 플라즈마의 상태 변화를 정량적으로 분석하여 플라스마 상태 변화에 따른 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity), 균일성(uniformity)의 변화를 측정할 수 있다.
이에 의해, 챔버 내에 주입되는 공정 가스를 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련하고, 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정 및 분석함으로써, 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 사용하지 않고도 광량측정법(actinometry)을 통해 플라즈마의 상태 변화를 정량적으로 분석하여 플라스마 상태 변화에 따른 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity), 균일성(uniformity)의 변화를 측정할 수 있다.
Description
본 발명은 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 챔버 내에 주입되는 공정 가스를 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련하고, 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정 및 분석함으로써, 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 사용하지 않고도 광량측정법(actinometry)을 통해 플라즈마의 상태 변화를 정량적으로 분석하여 플라스마 상태 변화에 따른 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity), 균일성(uniformity)의 변화를 측정할 수 있는 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 집적회로의 제조공정은 세정공정, 이온 주입 공정, 사진 공정, 증착 공정, 식각공정, 화학적 기계적 연마 등의 다양한 단위공정으로 구성된다.
반도체 집적회로의 제조공정 중 플라즈마 공정 기술은 미세 반도체 집적회로를 제조하기 위한 필수적인 기술로서, 플라즈마를 이용하는 대표적인 단위공정 기술로는 건식식각 및 건식증착 등이 있다.
플라즈마 공정 중, 반도체 집적회로의 미세 선폭을 구현하기 위해서 공정 입력 파라미터의 변화가 매우 작은 범위 이내로 허용되어야 하는데, 상기 공정 입력 파라미터의 예로써 반응가스의 양, 챔버의 압력, 인가 전력의 크기 등이 있다.
한편, 상기 단위공정이 반도체 직접회로 생산 과정에서 셀 수 없을 정도로 반복하여 공정을 진행하는 경우, 장비 이상 혹은 추측할 수 없는 이유로 발생하는 오차 등으로 플라즈마 상태가 변화하게 되고 동일한 공정 변수에서도 달라지는 현상이 발생할 수 있다.
특히, 건식 증착 공정의 경우, 미세한 플라즈마의 상태 변화가 박막의 두께 뿐만 아니라 박막의 식각 특성을 변화시킬 수 있다.
그리고, 건식 식각 공정의 경우, 사용자가 인지하지 못하는 미세한 공정 입력 파라미터 변화에 의한 플라즈마 상태 변화가 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity) 뿐만 아니라 균일성(uniformity)에도 영향을 미칠 수 있다.
또한, 플라즈마를 이용한 식각 공정이 이루어질 때, 상기 플라즈마 상태 변화는 미세 패턴의 선폭 및 측벽의 경사도에 영향을 주어 집적회로의 정확하고 미세한 구현을 방해할 수 있다.
따라서, 플라즈마의 미세한 상태 변화를 검출하여 공정의 이상 유무를 판단하는 것이 플라즈마를 이용한 공정에서 중요한 부분으로 인지되고 있으며, 이를 통해, 오류공정으로 인해 발생한 불량 웨이퍼가 다음 공정으로 전달되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이와 같은 이유로, 공정 조건 이외에 공정 진행 시 발생하는 이상 유무를 실시간으로 관측할 수 있고, 정밀하게 확인 가능한 모니터링 방법의 발명이 필요하게 된다.
종래에는, 플라즈마 모니터링을 위한 장비로써, 랭뮤어 탐침(Langmuir Probe), 씨어스(SEERS, Self-excited electron spectroscopy), OES(Optical emission spectroscopy) 등이 생산되어 플라즈마 공정에 사용되어왔다.
여기서, 종래의 OES 방식은 공정 챔버 내에 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 주입한 후, 아르곤 액티노메트리(Ar Actinometry) 라는 광량측정법을 이용하여 공정 챔버 내의 플라즈마 발생을 모니터링함으로써 이루어졌다.
그러나, 상기 아르곤(Ar) 가스는 자체 또한 공정 결과에 영향을 미치고, 모든 플라즈마 공정에서 아르곤이 사용되는 것이 아니기 때문에 이를 대체할 수 있는 방법이 필요하다.
따라서, 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 사용하지 않고도 광량측정법(actinometry)을 통해 플라즈마의 상태 변화를 정량적으로 분석하여 플라스마 상태 변화에 따른 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity), 균일성(uniformity)의 변화를 측정할 수 있는 모니터링 방법의 개발이 대두되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 창작된 것으로써, 본 발명의 목적은, 챔버 내에 주입되는 공정 가스를 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련하고, 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정 및 분석함으로써, 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 사용하지 않고도 광량측정법(actinometry)을 통해 플라즈마의 상태 변화를 정량적으로 분석하여 플라스마 상태 변화에 따른 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity), 균일성(uniformity)의 변화를 측정할 수 있는 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 플라즈마 생성 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 단계와; 플라즈마를 생성하는 단계와; 상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계;를 포함하며, 상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계는, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정하는 단계를 포함하는 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 공정 가스는 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련될 수 있다.
또한, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장을 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장으로 나누어 측정하는 단계에서, 상기 특정 파장은 플루오르(F) 파장으로 마련될 수 있다.
여기서, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장을 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장으로 나누어 측정하는 단계는 상기 특정 파장으로 나누어진 상기 반응 가스와 부산물이 발생시키는 파장에 의한 광량을 측정하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
본 발명에 의해, 챔버 내에 주입되는 공정 가스를 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련하고, 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정 및 분석함으로써, 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 사용하지 않고도 광량측정법(actinometry)을 통해 플라즈마의 상태 변화를 정량적으로 분석하여 플라스마 상태 변화에 따른 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity), 균일성(uniformity)의 변화를 측정할 수 있다.
첨부의 하기 도면들은, 전술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에서 공정 가스인 사플루오르화탄소가 특정 파장(685.6nm)에서 광량측정(actinometry)이 정량적으로 분석되는 것을 나타낸 그래프이며,
도 2 는 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에서 시간의 흐름에 따라 반응 가스인 C2로부터 발생되는 516.5nm의 파장과 공정 가스인 사플루오르화탄소의 주입량을 나타낸 그래프이며,
도 3 은 도 2 의 결과를 플루오르로부터 발생되는 특정 파장(685.6nm)으로 나누어서 적용한 결과를 나타낸 그래프이며,
도 4 (a), (b) 는 플루오르 파장을 이용하여 반응 가스에 액티노메트리를 수행한 상태를 분석한 그래프이며, 도 4 (a)는 정상적인 식각 공정이 이루어진 상태를 나타낸 그래프이며, 도 4 (b)는 식각 공정이 이루어지지 않은 상태를 나타낸 그래프이며,
도 5 (a), (b) 는 플루오르 파장을 이용하여 부산물(by-product)에 액티노메트리를 수행한 상태를 분석한 그래프이며, 도 5 (a)는 정상적인 식각 공정이 이루어진 상태를 나타낸 그래프이며, 도 5 (b)는 식각 공정이 이루어지지 않은 상태를 나타낸 그래프이며,
도 6 은 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법의 과정을 나타낸 순서도이다.
도 1 은 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에서 공정 가스인 사플루오르화탄소가 특정 파장(685.6nm)에서 광량측정(actinometry)이 정량적으로 분석되는 것을 나타낸 그래프이며,
도 2 는 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에서 시간의 흐름에 따라 반응 가스인 C2로부터 발생되는 516.5nm의 파장과 공정 가스인 사플루오르화탄소의 주입량을 나타낸 그래프이며,
도 3 은 도 2 의 결과를 플루오르로부터 발생되는 특정 파장(685.6nm)으로 나누어서 적용한 결과를 나타낸 그래프이며,
도 4 (a), (b) 는 플루오르 파장을 이용하여 반응 가스에 액티노메트리를 수행한 상태를 분석한 그래프이며, 도 4 (a)는 정상적인 식각 공정이 이루어진 상태를 나타낸 그래프이며, 도 4 (b)는 식각 공정이 이루어지지 않은 상태를 나타낸 그래프이며,
도 5 (a), (b) 는 플루오르 파장을 이용하여 부산물(by-product)에 액티노메트리를 수행한 상태를 분석한 그래프이며, 도 5 (a)는 정상적인 식각 공정이 이루어진 상태를 나타낸 그래프이며, 도 5 (b)는 식각 공정이 이루어지지 않은 상태를 나타낸 그래프이며,
도 6 은 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법의 과정을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에서 공정 가스인 사플루오르화탄소가 특정 파장(685.6nm)에서 광량측정(actinometry)이 정량적으로 분석되는 것을 나타낸 그래프이며, 도 2 는 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법에서 시간의 흐름에 따라 반응 가스인 C2로부터 발생되는 516.5nm의 파장과 공정 가스인 사플루오르화탄소의 주입량을 나타낸 그래프이며, 도 3 은 도 2 의 결과를 플루오르로부터 발생되는 특정 파장(685.6nm)으로 나누어서 적용한 결과를 나타낸 그래프이며, 도 4 (a), (b) 는 플루오르 파장을 이용하여 반응 가스에 액티노메트리를 수행한 상태를 분석한 그래프이며, 도 4 (a)는 정상적인 식각 공정이 이루어진 상태를 나타낸 그래프이며, 도 4 (b)는 식각 공정이 이루어지지 않은 상태를 나타낸 그래프이며, 도 5 (a), (b) 는 플루오르 파장을 이용하여 부산물(by-product)에 액티노메트리를 수행한 상태를 분석한 그래프이며, 도 5 (a)는 정상적인 식각 공정이 이루어진 상태를 나타낸 그래프이며, 도 5 (b)는 식각 공정이 이루어지지 않은 상태를 나타낸 그래프이며, 도 6 은 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법의 과정을 나타낸 순서도이다.
도 1 내지 도 6 을 참조하면, 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법은, 플라즈마 생성 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 단계와; 플라즈마를 생성하는 단계와; 상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계;를 포함하며, 상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계는, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정하는 단계를 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법은, 플라즈마 생성 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 단계와 고주파(RF) 전원을 이용해 상기 플라즈마 생성 챔버 내에 플라즈마를 발생시키는 단계와 발생된 플라즈마를 OES를 이용해 측정 및 분석하는 단계로 이루어질 수 있다.
여기서, 본 발명은, 종래의 일반적인 공정 가스로 마련되는 아르곤(Ar) 가스를 대체하면서도 액티노메트리를 통해 챔버 내부의 반응 가스와 부산물의 정밀한 측정 및 분석을 위하여 공정 가스로 플루오린(F)을 함유한 가스, 바람직하게는, 사플루오르화탄소(CF4)를 이용하여 액티노메트리를 수행하여 상기 반응 가스와 부산물의 정량 분석을 구현하도록 마련된다.
여기서, 상기 플라즈마를 생성하는 단계는 상기 플라즈마 생성 챔버 내에 유도결합형 플라즈마(Inductive Coupled Plasma)를 이용하여 플라즈마를 생성하는 단계로 마련될 수 있다.
또한, 상기 유도결합형 플라즈마(Inductive Coupled Plasma)는 270~330(W)의 전력과, 9~11(mTorr)의 압력 조건에서 플라즈마가 생성되도록 마련될 수 있다.
여기서, 상기 플라즈마 생성 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 단계는, 일정 시각마다 주입되는 공정 가스의 유량을 변화시키도록 마련되며, 바람직하게는, 도 1 에서와 같이, 일정한 시간(100sec) 마다 상기 사플루오르화탄소를 25, 30, 35, 45(sccm)으로 순차 주입함으로써 이루어질 수 있다.
여기서, 공정 가스인 상기 사플루오르화탄소를 주입한 후 플라즈마를 발생시키면, 챔버 내에 배치된 반도체와 반응 및 여기 과정을 통해 아래의 표 1 과 같이, 반응 가스인 C, C2, CF, CF2와 부산물인 SiF, SiF2, CO, O2 등이 OES 상에서 파장의 형태로 측정된다.
물질 | 파장(nm) | |
반응 가스 |
C | 283.7 |
C2 | 516.5 | |
CF | 255.0 | |
CF2 | 262.6 | |
부산물(By-Product) |
SiF | 253.9 |
SiF2 | 385.6 | |
CO | 266.5 | |
O2 | 287.0 |
여기서, 표 1 및 도 2 에서와 같이, 표 1 의 C2로부터 발생되는 516.5nm의 파장 강도와 사플루오르화탄소의 주입량에 관한 그래프는 도 2 로 확인할 수 있다.
그러나, 도 2 의 결과를 토대로, 특히 도 2 의 200~400(sec)의 구간의 경우에는, C2의 분석이 용이하지 않으므로 공정 가스인 사플루오르화탄소의 주입량에 따른 C2의 파장 강도의 정량 분석 및 측정이 어려워지게 된다.
따라서, 본 발명에서는, 상기 표 1 에서 각 성분의 파장 강도를 공정 가스인 사플루오르화탄소에서 파생된 플루오르(F)의 특정 파장 강도로 나눔으로써, 공정 가스의 주입량과 챔버 내의 반응 가스 및 부산물의 상태가 정량적으로 측정될 수 있음을 제시하는 것이다.
즉, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장을 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장으로 나누어 측정하는 단계에서, 상기 특정 파장은 플루오르(F) 파장으로 마련될 수 있으며, 바람직하게는, 상기 플루오르(F) 파장은, 685.6nm, 687.0nm, 703.7nm, 739.9nm 로 마련될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 도 1 에서와 같이, 상기 특정 파장을 플루오르 685.6nm 파장 강도로 마련하고, 이를 토대로 챔버 내의 성분들의 파장 강도를 나누었을 경우, 공정 가스 주입량에 대해 챔버 내의 각 성분들이 정량적 형태로 측정되는 것이다.
또한, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장을 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장으로 나누어 측정하는 단계는 상기 특정 파장으로 나누어진 상기 반응 가스와 부산물이 발생시키는 파장에 의한 광량을 측정하는 단계를 추가적으로 포함할 수 있다.
즉, 도 2 의 결과를 특정 파장인 플루오르 685.6nm 로 나눌 경우, 도 3 에서와 같이, C2는 가스 주입량에 대해 측정 및 분석이 용이한 정량적 형태로 나타날 수 있다.
또한, 도 4 (a), (b) 및 도 5 (a), (b)는 표 1 을 토대로 동일한 장비에서 동일한 공정 조건으로 플라즈마 식각 공정을 수행한 두 가지의 샘플이 서로 다른 결과를 보여 주는 것을 OES 로 측정하고 비교한 그래프이다.
여기서, 도 4 (a) 및 도 5 (a) 는 플루오르의 특정 파장으로 챔버 내의 각 성분들의 파장을 나눈 상태, 즉 플루오르 파장으로 액티노메트리를 적용했을 경우, 식각 공정이 정상적으로 이루어진 것을 나타내는 그래프이며, 도 4 (b) 및 도 5 (b) 는 식각 공정이 이루어지지 않을 것을 나타내는 그래프이다.
여기서, 도 4 (b) 와 도 5 (b) 를 통해 식각 공정의 이상 유무를 모니터링 할 수 없거나, 식각 공정이 정상적으로 진행되지 않고 있음을 파악할 수 있으며, 도 4 (a), 도 5 (a) 를 통해 각 성분의 정량적 분석으로 식각 공정이 정상적으로 이루어지고 있음을 파악할 수 있다.
도 6 은 액티노메트리를 하기위한 파장을 찾는 방법과 이후 공정 모니터링을 개략적으로 도시한 순서도이다.
먼저, 공정에 이용할 기준 데이터인 OES 데이터를 임의의 공정조건에서 취득한다.
다음, 공정가스와 식각물질에 대한 화학종별 각 파장을 분리하여 검출한다.
다음, 상기 검출된 각 파장을 표준 편차(standard deviation)를 이용하여 대표값을 설정한다.
다음, 상기 설정된 대표값으로 액티노메트리를 실시한다.
다음, 상관계수(correlation coefficient)를 이용하여 공정조건과의 관계를 증명한다.
여기서, 공정조건과의 관계에 대한 밸류의 신뢰도가 0.95 이하이면 전단계로 회귀하여 액티노메트리를 재실시하며, 밸류의 신뢰도가 0.95 를 초과하면 다음 단계로 진행한다.
다음, 액티노메트리를 위한 파장 및 분석될 파장을 선택한다.
다음, 실제 분석을 위한 공정에서 OES 데이터를 취득하여 공정의 이상유무를 판단한다.
여기서, 공정의 이상이 발생하면, 이상 발생에 대한 원인을 분석하고, 이상이 발생하지 않으면 정상 공정으로 판단한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법은, 챔버 내에 주입되는 공정 가스를 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련하고, 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정 및 분석함으로써, 아르곤(Ar) 가스를 공정 가스로 사용하지 않고도 광량측정법(actinometry)을 통해 플라즈마의 상태 변화를 정량적으로 분석하여 플라스마 상태 변화에 따른 공정의 에치율(etch rate), 선택비(selectivity), 균일성(uniformity)의 변화를 측정할 수 있다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
Claims (4)
- 플라즈마 생성 챔버 내로 공정 가스를 공급하는 단계와;
플라즈마를 생성하는 단계와;
상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계;를 포함하며,
상기 플라즈마 생성 챔버 내에서 발생된 플라즈마의 광량을 옵티컬 에미션 스펙트로스코프(Optical Emission Spectroscope)를 이용하여 측정하는 단계는, 상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장의 강도(itensity)를 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장의 강도로 나누어 측정하는 단계를 포함하며,
상기 공정 가스는 플루오린(F)을 함유한 가스로 마련되고,
상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장을 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장으로 나누어 측정하는 단계에서, 상기 특정 파장은 플루오르(F) 파장으로 마련되며,
상기 공정 가스와 플라즈마 생성 챔버 내의 반도체가 반응하여 생성된 반응 가스와 부산물의 파장을 상기 공정 가스에서 발생되는 특정 파장으로 나누어 측정하는 단계는 상기 특정 파장으로 나누어진 상기 반응 가스와 부산물이 발생시키는 파장에 의한 광량을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광량측정법을 이용한 플라즈마 식각 공정의 모니터링 방법.
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