KR102549146B1 - 복잡한 3-d 구조체들을 에칭하기 위한 압력 퍼지 에칭 방법 - Google Patents

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Abstract

기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법은 a) 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 프로세싱 챔버의 프로세스 파라미터들을 설정하는 단계; b) 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 1 Torr 내지 10 Torr 범위 내의 제 1 미리결정된 압력으로 프로세싱 챔버의 프로세스 압력을 설정하는 단계; c) 제 1 기간 동안 프로세싱 챔버 내에서 기판의 제 2 막 재료에 대해 기판의 제 1 막 재료를 선택적으로 에칭하는 단계; d) 프로세싱 챔버 내의 압력을 제 1 미리결정된 압력보다 4 배 이상 작은 제 2 미리결정된 압력으로 하강시키는 단계; 및 e) 제 2 기간 동안 제 2 미리결정된 압력으로 프로세싱 챔버를 퍼지하는 단계를 포함한다.

Description

복잡한 3-D 구조체들을 에칭하기 위한 압력 퍼지 에칭 방법{PRESSURE PURGE ETCH METHOD FOR ETCHING COMPLEX 3-D STRUCTURES}
본 개시는 기판 프로세싱 시스템들 및 방법들, 보다 구체적으로 일 막 재료들에 대한 다른 막 재료들의 선택적인 에칭 및 에칭 부산물들의 제거를 위한 기판 프로세싱 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
본 명세서에 제공된 배경 기술 설명은 일반적으로 본 개시의 맥락을 제공하기 위한 것이다. 본 발명자들의 성과로서 본 배경기술 섹션에 기술되는 정도의 성과, 뿐만 아니라 출원시 종래 기술로서 인정되지 않을 수도 있는 기술의 양태들은 본 개시에 대한 종래 기술로서 명시적으로나 암시적으로 인정되지 않는다.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼와 같은 기판 상의 막을 에칭하기 위해 사용될 수도 있다. 기판 프로세싱 시스템들은 통상적으로 프로세싱 챔버, 가스 분배 디바이스 및 기판 지지부를 포함한다. 프로세싱 동안, 기판은 기판 지지부 상에 배치된다. 상이한 가스 혼합물들은 프로세싱 챔버 내로 도입될 수도 있고 그리고 플라즈마는 화학 반응들을 활성화시키기 위해 사용될 수도 있다.
NAND 플래시 메모리는 비트당 저 비용을 유지하면서 성능을 열화하지 않고 메모리 용량을 증가시키기 위해 치밀한 3D 구조체들을 사용한다. 3D 구조체들을 생성하는 것은 상이한 막들의 복수의 층들의 증착 및 에칭을 수반한다. 3D 구조체들로부터 막을 에칭하는 것은 불소와 같은 에칭 부산물들이 3D 구조체들 내에 종종 트랩되기 (trapped) 때문에 특히 어렵고, 이는 디펙트들 및 디바이스 고장들을 야기한다.
3-D NAND 플래시 메모리 디바이스들과 같은 일부 반도체 기판들을 통합할 때, 일 타입의 막 (예컨대, 실리콘 나이트라이드 (SiN) 막) 은 또 다른 타입의 막 (예컨대, 실리콘 다이옥사이드 (SiO2), 폴리실리콘, 등) 에 대해 매우 고 선택도로 에칭되어야 한다. 고온 인산과 같은 습식 에칭 프로세스들은 SiN 막을 선택적으로 에칭하기 위해 통상적으로 사용된다. 고온 인산은 저밀도 옥사이드에 대한 선택도 필요조건들을 충족하는 것, 입자 및 디펙트 제어 (특히 옥사이드 핀들 (fin) 에서), 느린 에칭 레이트, 표면 장력으로부터의 패턴 붕괴, 고가의 습식 화학물질들에 기인한 고 비용 및 화학 폐기물 관리를 포함한 몇몇의 한계들을 갖는다.
기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법은 a) 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 프로세싱 챔버의 프로세스 파라미터들을 설정하는 단계; b) 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 1 Torr 내지 10 Torr 범위 내의 제 1 미리결정된 압력으로 프로세싱 챔버의 프로세스 압력을 설정하는 단계; c) 제 1 기간 동안 프로세싱 챔버 내에서 기판의 제 2 막 재료에 대해 기판의 제 1 막 재료를 선택적으로 에칭하는 단계; d) 프로세싱 챔버 내의 압력을 제 1 미리결정된 압력보다 4 배 이상 작은 제 2 미리결정된 압력으로 하강시키는 단계; 및 e) 제 2 기간 동안 제 2 미리결정된 압력으로 프로세싱 챔버를 퍼지하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 방법은 단계 a) 내지 단계 e)를 N 회 반복하는 단계를 포함하고, N은 1보다 큰 정수이다.
다른 특징들에서, 방법은 단계 b) 내지 단계 e)를 N 회 반복하는 단계를 포함하고, N은 1보다 큰 정수이다.
다른 특징들에서, 방법은 N 회 중 적어도 1 회 동안 제 1 미리결정된 압력 및 제 1 기간 중 적어도 하나를 가변하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 방법은 N 회 중 적어도 1 회 동안 제 2 미리결정된 압력 및 제 2 기간 중 적어도 하나를 가변하는 단계를 포함한다.
다른 특징들에서, 선택적인 건식 에칭 프로세스는 리모트 플라즈마를 사용한다. 리모트 플라즈마는 단계 b) 내지 단계 d) 동안 유지된다. 리모트 플라즈마는 단계 c) 전에 점화되고 그리고 단계 c) 후에 소화된다. 리모트 플라즈마는 불소 가스를 포함한 프로세스 가스를 사용하여 생성된다.
다른 특징들에서, 프로세싱 챔버는 상부 챔버 구역; 상부 챔버 구역의 외부에 배치된 유도 코일; 기판 지지부를 포함한 하부 챔버 구역; 및 상부 챔버 구역과 하부 챔버 구역 사이에 배치된 가스 분산 디바이스를 포함한다. 가스 분산 디바이스는 상부 챔버 구역 및 하부 챔버 구역과 유체로 연통하는 복수의 홀들을 포함한다. 유도 결합 플라즈마는 전력을 유도 코일에 공급함으로써 상부 챔버 구역 내에서 생성된다.
본 개시의 적용 가능성의 추가의 영역들은 상세한 기술, 청구항들 및 도면들로부터 분명해질 것이다. 상세한 기술 및 구체적인 예들은 오직 예시의 목적들을 위해 의도된 것이고 본 개시의 범위를 제한하도록 의도되지 않는다.
본 개시는 상세한 기술 및 첨부된 도면들로부터 보다 완전히 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 본 개시에 따른 제 2 막 재료에 대해 선택적으로 에칭되는 제 1 막 재료의 교번하는 층들의 스택들을 포함한 기판의 예의 측단면도들이다.
도 2는 본 개시에 따른 선택적인 건식 에칭 및 부산물들의 제거를 위한 방법의 예를 예시한 흐름도이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 개시에 따른 프로세스 기간들 및 압력들의 변동의 예들을 예시한 그래프들이다.
도 4 및 도 5는 본 개시에 따른 선택적인 건식 에칭 및 부산물들의 제거를 위한 방법들의 다른 예를 예시한 흐름도들이다.
도 6은 본 개시에 따른 실리콘 나이트라이드를 선택적으로 에칭하기 위한 ICP (inductively coupled plasma) 기판 프로세싱 챔버의 예의 기능적 블록도이다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들 (elements) 을 식별하기 위해 재사용될 수도 있다.
본 개시는 건식 에칭 프로세스를 사용하여 기판의 일 타입의 막 재료에 대한 기판의 또 다른 타입의 막 재료의 선택적인 에칭 동안 에칭 효율을 증가시키기 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다. 일부 예들에서, 기판은 3-D 구조체들을 포함하는 메모리 디바이스이지만, 다른 타입들의 디바이스들이 사용될 수 있다. 본 개시는 선택적인 에칭 및 부가적인 플라즈마 처리 없이 선택적인 건식 에칭 프로세스 후에 부산물들을 제거하기 위한 시스템들 및 방법들을 기술한다. 본 명세서에 기술된 방식은 또한 기판에서 탈기를 돕는다.
일부 예들에서, 본 개시에 따른 시스템들 및 방법들은 에칭 단계와 에칭 단계 후의 퍼지 단계 사이에 압력 차를 생성한다. 일부 예들에서, 에칭 단계 및 퍼지 단계는 구조체들의 기하학적 구조 및 생성되는 부산물들의 양에 따라 수정될 수 있다. 예를 들어, 에칭 단계/퍼지 단계의 수, 특정한 가스 플로우들, 압력들, 및 기간들은 필요에 따라 수정될 수 있다.
단지 예를 들면, 본 개시에 따른 방법은 SiO2 막에 대해 선택적인 3D NAND 디바이스들 내의 SiN 막을 에칭하기 위해 사용될 수 있다. 다른 예들에서, 본 개시에 따른 방법은 3D NAND 디바이스들 내의 W 증착 후 텅스텐 (W) (SiO2에 대해 선택적임) 리세스와 같은 다른 3D 구조체들을 에칭하기 위해 사용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서, 기판 (6) 은 하나 이상의 하부 층들 (16) 상에 배치된 하나 이상의 스택들 (8) 을 포함한다. 스택들 (8) 은 핀들 (12) 및 개재 층들 (14) 과 같은 교번하는 층들 (10) 을 포함한다. 일부 예들에서, 핀들 (12) 은 SiO2로 이루어지고 개재 층들 (14) 은 SiN으로 이루어진다. 프로세싱 동안, 층들 (14) 은 도 1b에서 보이는 바와 같이 핀들 (12) 의 끝들에 대해 내향으로 에칭되어야 한다. 이해될 수 있는 바와 같이, 스택들 (8) 은 아주 근접하게 배치된다. 선택적인 에칭에 더하여, 에칭 프로세스의 부산물들은 기판 (6) 으로부터 제거되어야 한다.
이제 도 2를 참조하면, 기판의 제 2 타입의 막에 대해 제 1 타입의 막을 선택적으로 에칭하고 그리고 에칭 부산물들을 제거하기 위한 방법 40이 도시된다. 42에서, 프로세싱 챔버의 선택적인 건식 에칭 프로세스 파라미터들이 설정된다. 44에서, 챔버 압력이 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 제 1 미리결정된 압력 값으로 설정된다. 46에서, 선택적인 건식 에칭 프로세스가 제 1 미리결정된 기간 동안 일 타입의 막에 대해 선택적으로 또 다른 타입의 막을 제거하기 위해 수행된다.
일부 예들에서, 선택적인 건식 에칭의 프로세스 파라미터들은 SiN의 선택적인 제거에 대해 최적화된다. 선택적인 건식 에칭을 수행하기 위한 시스템들 및 방법들의 예들은 전체가 참조로서 본 명세서에 인용되는, 2016년 2월 12일 출원된 발명의 명칭이 "Ultrahigh Selective Nitride Etch to Form FinFET Devices"인 미국 특허 가출원 일련번호 제 62/294,603 호에 기술된다. 선택적인 건식 에칭을 수행하기 위한 시스템들 및 방법들의 부가적인 예들은 전체가 참조로서 본 명세서에 인용되는, 2014년 12월 18일 출원된 발명의 명칭이 "Selective Nitride Etch"인 미국 특허 출원 일련 번호 제 14/576,020 호에 기술된다.
48에서, 챔버 압력은 에칭을 위한 제 1 미리결정된 압력 값으로부터 퍼지를 위한 제 2 미리결정된 압력 값으로 상당히 감소된다. 일부 예들에서, 제 1 미리결정된 압력은 1 Torr 내지 10 Torr 범위 내에 있고 그리고 4 배 이상만큼 감소된다. 50에서, 프로세싱 챔버의 퍼지 파라미터들이 설정된다. 52에서, 퍼지 단계는 제 2 미리결정된 압력으로 제 2 미리결정된 기간 동안 건식 에칭 프로세스의 부산물들을 제거하기 위해 수행된다.
단지 예를 들면, 선택적인 건식 에칭 단계가 2 Torr (T) 로 수행될 수도 있다. 퍼지 단계 동안, 압력은 2 T로부터 500 mT 이하로 감소되지만, 다른 압력 값들이 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 퍼지 단계 동안 압력은 200 mT 이하로 감소되지만, 다른 압력 값들이 사용될 수 있다. 퍼지 단계 동안 보다 낮은 압력에 기인하여, 에칭 부산물들은 NAND 디바이스의 복잡한 3D 구조체들로부터 효율적으로 펌핑 아웃되고 그리고 기판 표면 위의 에칭 부산물의 농도는 감소된다. 이 감소는 기판 표면의 외측 위치들과 3D 구조체들의 내부의 위치들 사이의 화학적 포텐셜의 가파른 기울기를 생성한다. 화학 포텐셜 기울기는 3D 구조체들의 내부로부터 에칭 부산물의 확산을 증가시킨다. 일 에칭/퍼지 사이클 동안 펌핑 아웃되는 에칭 부산물의 증가는 부산물들이 프로세스 중간에 제거되기 때문에 다음의 사이클 동안 에칭 프로세스의 효율을 증가시키는 것을 돕는다. 일부 예들에서, 3 내지 10 개의 에칭/퍼지 사이클들은 3 내지 20 분의 결합된 기간 동안 수행된다. 일부 예들에서, 6 개의 에칭/퍼지 사이클들은 8 내지 10 분의 결합된 기간 동안 수행된다.
에칭 동안 불소 프로세스 가스를 사용하는 예들에서, 보다 낮은 압력 퍼지 단계는 3D 구조체들로부터 과잉의 불소를 추출하고 그리고 불소에 의해 유발되는 3D 구조체들에 대한 차후의 손상을 방지한다. 일부 예들에서, 퍼지 단계는 2 이상의 에칭 사이클들의 종료시 또는 에칭 사이클 각각 사이에 수행될 수 있다. 에칭/퍼지 기간들은 일정한 기간들 또는 가변하는 기간들일 수 있다. 이에 더하여, RF 플라즈마 전력은 에칭 및 퍼지 단계 동안 가변될 수 있거나 일정하게 유지될 수 있다. 이에 더하여, 에칭 및 퍼지 단계의 압력들은 일정하거나 가변될 수 있다. 퍼지 단계는 프로세싱 챔버 내에서 불활성 가스를 사용하고 다른 프로세스 가스들을 사용하지 않거나, 플라즈마 없이 저압 프로세스 가스들을 사용하거나, 플라즈마와 저압 프로세스 가스들을 사용하여 수행될 수 있다.
부가적인 에칭/퍼지 사이클들이 수행되는 것으로 54에서 결정될 때, 방법은 42로 복귀된다. 그렇지 않으면 방법은 종료된다.
이제 도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 건식 선택적인 에칭 및/또는 퍼지 단계들 동안 프로세스 기간들 및 프로세스 압력들은 도 3a에 도시된 바와 같은 사이클들 각각에 대해, 각각 동일하게 유지될 수 있다. 대안적으로, 프로세스 기간들 및/또는 프로세스 압력들은 하나 이상의 사이클들에 대해 건식 에칭 및/또는 퍼지 단계들 동안, 각각 가변 (증가 또는 감소) 될 수 있다. 도 3b에서, 압력이 가변된다. 도 3c에서, 프로세스 기간들이 가변된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 다른 조합들도 고려된다.
이제 도 4를 참조하면, 기판의 제 2 막에 대해 제 1 막을 선택적으로 에칭하고 그리고 에칭 부산물들을 제거하기 위한 방법 60의 또 다른 예가 도시된다. 이해될 수 있는 바와 같이, 플라즈마가 퍼지 단계 동안 사용되는 보다 낮은 압력들에서 점화된 채로 있을 수 있다면 리모트 플라즈마는 퍼지 단계 동안 (도 2에서처럼) 온 (on) 으로 남아 있을 수도 있다. 대안적으로, 플라즈마는 퍼지 단계 동안 소화될 수 있다. 62에서, 단계 46을 수행하기 전에 리모트 플라즈마가 스트라이킹된다. 단계 46을 수행한 후에, 리모트 플라즈마가 64에서 소화된다. 도 5는 도 5의 단계들 (94 및 96) 이 도 4의 단계들 (50 및 52) 에 언급된 에칭 후 처리로서 퍼지 처리를 명시적으로 식별하는 것을 제외하고 도 4와 유사하다.
일부 예들에서, 선택적인 건식 에칭 프로세스가 3D NAND 메모리 디바이스 내에서 SiO2에 대해 SiN을 선택적으로 에칭하기 위해 사용되지만, 다른 타입들의 막 또는 디바이스들이 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 에칭/퍼지 프로세스는 복수의 에칭/퍼지 사이클들을 포함한다. 일부 예들에서, 프로세스는 4 내지 10 개의 프로세스 사이클들을 채용한다. 예를 들어, 에칭/퍼지 프로세스는 6 개의 에칭/퍼지 사이클들을 채용할 수도 있다. 일부 예들에서, 에칭될 SiN 막은 3D NAND 메모리 디바이스의 리세스된 영역들 내에 위치된다.
일부 예들에서, 선택적인 건식 에칭 동안 챔버 압력은 1 Torr 내지 10 Torr의 범위 내에 있지만, 보다 높은 또는 보다 낮은 챔버 압력들이 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 선택적인 건식 에칭 동안 챔버 압력은 1 Torr 내지 3 Torr의 범위 내에 있지만, 보다 높은 또는 보다 낮은 챔버 압력들이 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 퍼지 단계 동안 챔버 압력은 100 mTorr 내지 1 Torr의 범위 내에 있지만, 보다 높은 또는 보다 낮은 챔버 압력들이 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 퍼지 단계 동안 챔버 압력은 100 mTorr 내지 500 mTorr의 범위 내에 있지만, 보다 높은 또는 보다 낮은 챔버 압력들이 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 퍼지 단계 동안 챔버 압력은 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 사용된 챔버 압력에 비해 4 내지 20 배만큼 감소되지만, 보다 높은 또는 보다 낮은 양의 압력들이 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 퍼지 단계 동안 챔버 압력은 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 사용된 챔버 압력에 비해 4 내지 10 배만큼 감소되지만, 보다 높은 또는 보다 낮은 계수의 압력들이 사용될 수도 있다.
이제 도 6을 참조하면, 본 개시에 따른 선택적인 건식 에칭 및 부산물 제거를 위한 기판 프로세싱 챔버 (100) 의 예가 도시된다. 일부 예들에서, 기판 프로세싱 챔버 (100) 는 3D NAND 구조체 내에서 SiO2 막에 대해 SiN 막을 에칭하기 위해 사용된다. 특정한 기판 프로세싱 챔버가 도시되고 기술되지만, 본 명세서에 기술된 방법들은 다른 타입들의 기판 프로세싱 시스템들에서 구현될 수도 있다. 일부 예들에서, 기판 프로세싱 챔버 (100) 는 다운스트림 ICP (inductively coupled plasma) 소스를 포함한다. 선택 가능한 CCP (capacitively coupled plasma) 소스가 제공될 수도 있다.
기판 프로세싱 챔버 (100) 는 하부 챔버 구역 (102) 및 상부 챔버 구역 (104) 을 포함한다. 하부 챔버 구역 (102) 은 챔버 측벽 표면들 (108), 챔버 하단 표면 (110) 및 가스 분배 디바이스 (114) 의 하부 표면에 의해 규정된다. 일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 는 생략된다.
상부 챔버 구역 (104) 은 가스 분배 디바이스 (114) 의 상부 표면 및 돔 (118) 의 내측 표면에 의해 규정된다. 일부 예들에서, 돔 (118) 은 제 1 환형 지지부 (121) 상에 놓인다. 일부 예들에서, 제 1 환형 지지부 (121) 는 이하에 더 기술될 바와 같이, 프로세스 가스를 상부 챔버 구역 (104) 으로 전달하기 위한 하나 이상의 이격된 홀들 (123) 을 포함한다. 일부 예들에서, 프로세스 가스는 가스 분배 디바이스 (114) 를 포함한 평면에 대해 예각으로 상향 방향으로 하나 이상의 이격된 홀들 (123) 에 의해 전달되지만, 다른 각들/방향들이 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 제 1 환형 지지부 (121) 의 가스 플로우 채널 (134) 은 가스를 하나 이상의 이격된 홀들 (123) 로 공급한다.
제 1 환형 지지부 (121) 는 프로세스 가스를 가스 플로우 채널 (129) 로부터 하부 챔버 구역 (102) 으로 전달하기 위한 하나 이상의 이격된 홀들 (127) 을 규정하는 제 2 환형 지지부 (125) 상에 놓일 수도 있다. 일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 내의 홀들 (131) 은 홀들 (127) 과 정렬한다. 다른 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 는 보다 작은 직경을 갖고 그리고 홀들 (131) 이 필요하지 않다. 일부 예들에서, 프로세스 가스는 가스 분배 디바이스 (114) 를 포함한 평면에 대해 예각으로 기판을 향하여 하향 방향으로 하나 이상의 이격된 홀들 (127) 에 의해 전달되지만, 다른 각들/방향들이 사용될 수도 있다.
다른 예들에서, 편평한 상단 표면을 가진 상부 챔버 구역 (104) 은 실린더형이고 그리고 하나 이상의 편평한 유도 코일들이 사용될 수도 있다. 여전히 다른 예들에서, 샤워헤드와 기판 지지부 사이에 위치된 스페이서를 가진 단일의 챔버가 사용될 수도 있다.
기판 지지부 (122) 는 하부 챔버 구역 (104) 내에 배치된다. 일부 예들에서, 기판 지지부 (122) 는 정전 척 (ESC) 을 포함하지만, 다른 타입들의 기판 지지부들이 사용될 수 있다. 기판 (126) 은 에칭 동안 기판 지지부 (122) 의 상부 표면 상에 배치된다. 일부 예들에서, 기판 (126) 의 온도는 가열기 플레이트 (130), 유체 채널들을 가진 선택 가능한 냉각 플레이트 및 하나 이상의 센서들 (미도시) 에 의해 제어될 수도 있지만; 임의의 다른 적합한 기판 지지부 온도 제어 시스템이 사용될 수도 있다.
일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 는 샤워헤드 (예를 들어, 복수의 이격된 홀들 (133) 을 가진 플레이트 (128)) 를 포함한다. 복수의 이격된 홀들 (133) 은 플레이트 (128) 의 상부 표면으로부터 플레이트 (128) 의 하부 표면으로 연장한다. 일부 예들에서, 이격된 홀들 (133) 은 0.4" 내지 0.75" 범위 내의 직경을 갖고 그리고 샤워헤드는 전도성 재료로 이루어진 임베딩된 (embedded) 전극을 가지며 세라믹과 같은 비-전도성 재료 또는 알루미늄과 같은 전도성 재료로 이루어진다.
하나 이상의 유도 코일들 (140) 은 돔 (118) 의 외측 부분 주위에 배치된다. 에너자이징될 (energized) 때, 하나 이상의 유도 코일들 (140) 은 돔 (118) 의 내부에 전자기장을 생성한다. 일부 예들에서, 상부 코일 및 하부 코일이 사용된다. 가스 주입기 (142) 는 하나 이상의 가스 혼합물들을 가스 전달 시스템 (150-1) 으로부터 주입한다.
일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150-1) 은 하나 이상의 가스 소스들 (152), 하나 이상의 밸브들 (154), 하나 이상의 MFC들 (mass flow controllers) (156), 및 혼합 매니폴드 (158) 를 포함하지만, 다른 타입들의 가스 전달 시스템들이 사용될 수도 있다. 가스 스플리터 (미도시) 는 가스 혼합물의 플로우 레이트들을 가변하도록 사용될 수도 있다. 또 다른 가스 전달 시스템 (150-2) 은 에칭 가스 또는 에칭 가스 혼합물을 가스 플로우 채널들 (129 및/또는 134) 로 공급하도록 사용될 수도 있다 (가스 주입기 (142) 로부터의 에칭 가스에 더하여 또는 에칭 가스 대신에).
적합한 가스 전달 시스템들은 전체가 참조로서 본 명세서에 인용되는, 발명의 명칭이 "Gas Delivery System"이고 2015년 12월 4일 출원된 공동으로 양도된 미국 특허 출원 일련 번호 제 14/945,680 호에 도시 및 기술된다. 적합한 단일의 또는 이중 가스 주입기들 및 다른 가스 주입 위치들은 전체가 참조로서 본 명세서에 인용되는, 발명의 명칭이 "Substrate Processing System with Multiple Injection Points and Dual Injector"이고 2016년 1월 7일 출원된 공동으로 양도된 미국 특허 가출원 일련 번호 제 62/275,837 호에 도시 및 기술된다.
일부 예들에서, 가스 주입기 (142) 는 가스를 하향 방향으로 지향시키는 중심 주입 위치 및 가스를 하향 방향에 대해 비스듬히 주입하는 하나 이상의 측면 주입 위치들을 포함한다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150-1) 은 제 1 플로우 레이트로 가스 혼합물의 제 1 부분을 중심 주입 위치로 전달하고 그리고 제 2 플로우 레이트로 가스 혼합물의 제 2 부분을 가스 주입기 (142) 의 측면 주입 위치(들)로 전달한다. 다른 예들에서, 상이한 가스 혼합물들이 가스 주입기 (142) 에 의해 전달된다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150-1) 은 이하에 기술될 바와 같이, 튜닝 가스를 가스 플로우 채널들 (129 및 134) 로 그리고/또는 프로세싱 챔버 내의 다른 위치들로 전달한다.
플라즈마 생성기 (170) 는 하나 이상의 유도 코일들 (140) 로 출력되는 RF 전력을 생성하도록 사용될 수도 있다. 플라즈마 (190) 는 상부 챔버 구역 (104) 내에서 생성된다. 일부 예들에서, 플라즈마 생성기 (170) 는 RF 생성기 (172) 및 매칭 네트워크 (174) 를 포함한다. 매칭 네트워크 (174) 는 하나 이상의 유도 코일들 (140) 의 임피던스와 RF 생성기 (172) 의 임피던스를 매칭한다. 일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 는 접지와 같은 기준 전위에 연결된다. 밸브 (178) 및 펌프 (180) 는 하부 및 상부 챔버 구역들 (102, 104) 의 내부의 압력을 제어하도록 그리고 반응물질들을 배기하도록 사용될 수도 있다.
제어기 (176) 는 프로세스 가스, 퍼지 가스, RF 플라즈마 및 챔버 압력의 플로우를 제어하도록 가스 전달 시스템들 (150-1 및 150-2), 밸브 (178), 펌프 (180), 및/또는 플라즈마 생성기 (170) 와 통신한다. 일부 예들에서, 플라즈마는 하나 이상의 유도 코일들 (140) 에 의해 돔 (118) 내부에서 유지된다. 하나 이상의 가스 혼합물들은 가스 주입기 (142) (및/또는 홀들 (123)) 를 사용하여 챔버의 상단 부분으로부터 도입되고 그리고 플라즈마는 가스 분배 디바이스 (114) 를 사용하여 돔 (118) 내에 한정된다.
돔 (118) 내에 플라즈마를 한정시키는 것은 플라즈마 종의 볼륨 재결합 및 가스 분배 디바이스 (114) 를 통한 목표된 에천트 종의 유출을 허용한다. 일부 예들에서, 기판 (126) 에 인가된 RF 바이어스는 없다. 그 결과, 기판 (126) 상에 활성 시스가 없고 그리고 임의의 유한한 에너지를 가진 이온들이 기판과 부딪치지 않는다. 일부 양의 이온들은 플라즈마 구역으로부터 가스 분배 디바이스 (114) 를 통해 확산할 것이다. 그러나, 확산하는 플라즈마의 양은 돔 (118) 내부에 위치된 플라즈마보다 한 자릿수 적다. 플라즈마 내의 대부분의 이온들은 고압들에서의 볼륨 재결합에 의해 손실된다. 가스 분배 디바이스 (114) 의 상부 표면에서의 표면 재결합 손실은 또한 가스 분배 디바이스 (114) 아래의 이온 밀도를 낮춘다.
다른 예들에서, RF 바이어스 생성기 (184) 가 제공되고 그리고 RF 생성기 (186) 및 매칭 네트워크 (188) 를 포함한다. RF 바이어스는 가스 분배 디바이스 (114) 와 기판 지지부 사이에서 플라즈마를 생성하도록 또는 이온들을 끌어당기기 위해 기판 (126) 상에 자기 바이어스 (self-bias) 를 생성하도록 사용될 수 있다. 제어기 (176) 는 RF 바이어스를 제어하도록 사용될 수도 있다.
본 개시에 따른 시스템들 및 방법들은 쓰루풋을 개선하고 소유 비용을 감소시키는 부산물 제거와 함께 선택적인 건식 에칭 프로세스를 제공한다. 본 명세서에 기술된 방법들은 패턴 붕괴 없이 복잡한 3D 구조체들 내에서 막을 선택적으로 제거하는 것을 보다 실현가능하게 한다. 선택적인 건식 에칭 후의 저압 퍼지 시퀀스는 에칭 효율을 증가시키고 3D 구조체들 내의 불소를 감소시키는 것을 도와서 불소 공격으로 인한 3D 구조체들에 대한 손상을 방지한다.
본 개시에 따른 방법은 기판 표면과 3D 구조체들의 내부 부분들 사이에 화학적 포텐셜 기울기를 생성하여 에칭 부산물들의 확산을 증가시킨다.
일부 예들에서, 상기에 기술된 프로세싱 챔버는 단일의 스테이션에 대해 비교적 작은 볼륨 (55 L) 및 높은 총 가스 플로우를 갖고 구성될 수 있다. 높은 가스 플로우에 기인하여, 체류 시간은 매우 짧고, 이는 주 에칭 가스들을 매우 신속하게 퍼지하는 것을 돕는다. 일부 예들에서, 프로세싱 챔버는 샤워헤드를 통해 확산하고 웨이퍼와 콘택트하는 고 밀도 플라즈마를 생성하기 위한 ICP 소스를 사용한다. 반응성 종의 다운스트림 특성에 기인하여, SiN 막은 SiO2에 대해 매우 고 선택도로 에칭된다. 고 밀도의 라디칼들은 접지된 샤워헤드를 통과하고 막의 표면을 화학적으로 개질한다. 댕글링 결합들은 탈착 동안 SiN 표면 상에 형성된다. 불소 라디칼들은 나이트라이드를 제거하기 시작한다. 다른 표면들 상에서, 옥사이드 및 폴리옥사이드는 불소 공격에 영향을 받지 않는 열역학적으로 안정한 모노레이어를 형성한다. 3D 구조체들은 복잡하기 때문에, 휘발성 부산물들이 3D 구조체의 내부에 트랩될 가능성이 높다. 본 명세서에 기술된 압력/퍼지 처리는 부산물들을 효과적으로 제거한다.
전술한 기술은 단순히 특성을 예시하는 것이고 어떠한 방식으로도 본 개시, 이의 애플리케이션, 또는 용도를 제한하도록 의도되지 않는다. 본 개시의 광범위한 교시들은 다양한 형태들로 구현될 수 있다. 따라서, 본 개시는 특정한 예들을 포함하지만, 본 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 이하의 청구항들을 연구함으로써 명백해질 것이기 때문에 그렇게 제한되지 않아야 한다. 방법 내에서 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리들을 변경하지 않고 상이한 순서로 (또는 동시에) 실행될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 또한, 실시예들 각각이 특정한 피처들을 갖는 것으로 상기에 기술되지만, 본 개시의 임의의 실시예에 대해 기술된 임의의 하나 이상의 이들 피처들은, 조합이 명시적으로 기술되지 않아도, 임의의 다른 실시예들의 피처들로 및/또는 임의의 다른 실시예들의 피처들과 조합하여 구현될 수 있다. 즉, 기술된 실시예들은 상호 배타적이지 않고, 하나 이상의 실시예들의 또 다른 실시예와의 치환들이 본 개시의 범위 내에 남는다.
엘리먼트들 간 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들, 등 간) 의 공간적 및 기능적 관계들은, "연결된 (connected)", "인게이지된 (engaged)", "커플링된 (coupled)", "인접한 (adjacent)", "옆에 (next to)", "~의 상단에 (on top of)", "위에 (above)", "아래에 (below)", 및 "배치된 (disposed)"을 포함하는, 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. "직접적 (direct)"인 것으로 명시적으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 간의 관계가 상기 개시에서 기술될 때, 이 관계는 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 다른 중개하는 엘리먼트가 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있지만, 또한 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로 또는 기능적으로) 하나 이상의 중개하는 엘리먼트들이 존재하는 간접적인 관계일 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 구 A, B, 및 C 중 적어도 하나는 비배타적인 논리 OR를 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C"를 의미하도록 해석되지 않아야 한다.
일부 구현예들에서, 제어기는 상술한 실례들의 일부일 수 있는 시스템의 일부이다. 이러한 시스템들은, 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱용 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템, 등) 을 포함하는, 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이러한 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 이전에, 프로세싱 동안에 그리고 프로세싱 이후에 그들의 동작을 제어하기 위한 전자장치에 통합될 수도 있다. 전자장치는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 하위부품들을 제어할 수도 있는 "제어기"로서 지칭될 수도 있다. 제어기는, 시스템의 프로세싱 요건들 및/또는 타입에 따라서, 예를 들어 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정사항들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정사항들, 진공 설정사항들, 전력 설정사항들, 무선 주파수 (RF) 생성기 설정사항들, RF 매칭 회로 설정사항들, 주파수 설정사항들, 플로우 레이트 설정사항들, 유체 전달 설정사항들, 위치 및 동작 설정사항들, 툴들 및 다른 전달 툴들 및/또는 특정 시스템과 연결되거나 인터페이싱된 로드록들 내외로의 웨이퍼 전달들을 포함하는, 본 명세서에 개시된 프로세스들 중 임의의 프로세스를 제어하도록 프로그램될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 인스트럭션들을 수신하고 인스트럭션들을 발행하고 동작을 제어하고 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드포인트 측정들을 인에이블하는 등을 하는 다양한 집적 회로들, 로직, 메모리, 및/또는 소프트웨어를 갖는 전자장치로서 규정될 수도 있다. 집적 회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어의 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSP), ASIC (application specific integrated circuit) 으로서 규정되는 칩들 및/또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 마이크로제어기들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대한 특정 프로세스를 실행하기 위한 동작 파라미터들을 규정하는, 다양한 개별 설정사항들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기로 또는 시스템으로 전달되는 인스트럭션들일 수도 있다. 일부 실시예들에서, 동작 파라미터들은 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 옥사이드들, 실리콘, 실리콘 다이옥사이드, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼의 다이들의 제조 동안에 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하도록 프로세스 엔지니어에 의해서 규정된 레시피의 일부일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현예들에서, 시스템에 통합되거나, 시스템에 커플링되거나, 이와 달리 시스템에 네트워킹되거나, 또는 이들의 조합으로 되는 컴퓨터에 커플링되거나 이의 일부일 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 웨이퍼 프로세싱의 리모트 액세스를 가능하게 할 수 있는 공장 (fab) 호스트 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부이거나 "클라우드" 내에 있을 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현 진행을 모니터링하고, 과거 제조 동작들의 이력을 조사하고, 복수의 제조 동작들로부터 경향들 또는 성능 계측치들을 조사하고, 현 프로세싱의 파라미터들을 변경하고, 현 프로세싱을 따르는 프로세싱 단계들을 설정하고, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해서 시스템으로의 리모트 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 리모트 컴퓨터 (예를 들어, 서버) 는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있는 네트워크를 통해서 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있다. 리모트 컴퓨터는 차후에 리모트 컴퓨터로부터 시스템으로 전달될 파라미터들 및/또는 설정사항들의 입력 또는 프로그래밍을 가능하게 하는 사용자 인터페이스를 포함할 수도 있다. 일부 예들에서, 제어기는 하나 이상의 동작들 동안에 수행될 프로세스 단계들 각각에 대한 파라미터들을 특정한, 데이터의 형태의 인스트럭션들을 수신한다. 이 파라미터들은 제어기가 제어하거나 인터페이싱하도록 구성된 툴의 타입 및 수행될 프로세스의 타입에 특정적일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 제어기는 예를 들어 서로 네트워킹되어서 함께 공통 목적을 위해서, 예를 들어 본 명세서에 기술된 프로세스들 및 제어들을 위해서 협력하는 하나 이상의 개별 제어기들을 포함함으로써 분산될 수도 있다. 이러한 목적을 위한 분산형 제어기의 예는 챔버 상의 프로세스를 제어하도록 조합되는, (예를 들어, 플랫폼 레벨에서 또는 리모트 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버 상의 하나 이상의 집적 회로들일 수 있다.
비한정적으로, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 챔버 또는 모듈, 금속 도금 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, 이온 주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 및 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작 시에 사용되거나 연관될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템들을 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 툴에 의해서 수행될 프로세스 단계 또는 단계들에 따라서, 제어기는, 반도체 제조 공장 내의 툴 위치들 및/또는 로드 포트들로부터/로 웨이퍼들의 컨테이너들을 이동시키는 재료 이송 시에 사용되는, 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접 툴들, 이웃하는 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 다른 제어기 또는 툴들 중 하나 이상과 통신할 수도 있다.

Claims (22)

  1. 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법에 있어서, 상기 기판은 복수의 제 1 층들 및 복수의 제 2 층들을 포함하는 스택을 포함하고, 상기 제 1 층들은 상기 제 2 층들과 교번하고,
    a) 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 프로세싱 챔버의 프로세스 파라미터들을 설정하는 단계;
    b) 상기 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 1 Torr 내지 10 Torr 범위 내의 제 1 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버의 프로세스 압력을 설정하는 단계;
    c) 제 1 기간 동안 상기 프로세싱 챔버 내에서 상기 제 2 층들에 대해 상기 제 1 층들의 노출된 단부 부분을 선택적으로 에칭하는 단계;
    d) 제 2 기간 동안 제 2 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버를 퍼지하기 위해 상기 프로세싱 챔버 내의 압력을 상기 제 1 미리결정된 압력보다 4 배 이상 작은 상기 제 2 미리결정된 압력으로 하강시키는 단계;
    e) 상기 제 2 기간 동안 상기 제 2 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버를 퍼지하는 단계; 및
    f) 상기 단계 a) 내지 상기 단계 e) 또는 상기 단계 b) 내지 상기 단계 e) 를 N 회 반복하는 단계로서, 상기 N은 1보다 큰 정수인, 상기 반복하는 단계를 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 N 회 중 적어도 1 회 동안 상기 제 1 미리결정된 압력 및 상기 제 1 기간 중 적어도 하나를 가변하는 단계를 더 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 N 회 중 적어도 1 회 동안 상기 제 2 미리결정된 압력 및 상기 제 2 기간 중 적어도 하나를 가변하는 단계를 더 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택적인 건식 에칭 프로세스는 리모트 플라즈마를 사용하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 리모트 플라즈마는 상기 단계 b) 내지 상기 단계 e) 동안 유지되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 리모트 플라즈마는 상기 단계 c) 전에 점화되고 그리고 상기 단계 c) 후에 소화되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 리모트 플라즈마는 불소 가스를 포함한 프로세스 가스를 사용하여 생성되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버는,
    상부 챔버 구역;
    상기 상부 챔버 구역의 외부에 배치된 유도 코일;
    기판 지지부를 포함한 하부 챔버 구역; 및
    상기 상부 챔버 구역과 상기 하부 챔버 구역 사이에 배치된 가스 분산 디바이스를 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가스 분산 디바이스는 상기 상부 챔버 구역 및 상기 하부 챔버 구역과 유체로 연통하는 복수의 홀들을 포함하고; 그리고
    유도 결합 플라즈마는 전력을 상기 유도 코일에 공급함으로써 상기 상부 챔버 구역 내에서 생성되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  10. 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법에 있어서, 상기 기판은 복수의 제 1 층들 및 복수의 제 2 층들을 포함하는 스택을 포함하고, 상기 제 1 층들은 상기 제 2 층들과 교번하고,
    a) 에칭 프로세스 동안 프로세싱 챔버의 프로세스 파라미터들을 설정하는 단계;
    b) 상기 에칭 프로세스 동안 1 Torr 내지 3 Torr 범위 내의 제 1 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버의 프로세스 압력을 설정하는 단계;
    c) 제 1 기간 동안 상기 프로세싱 챔버 내에서 상기 제 2 층들에 대해 상기 제 1 층들의 노출된 단부 부분을 선택적으로 에칭하는 단계;
    d) 제 2 기간 동안 제 2 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버를 퍼지하기 위해 상기 프로세싱 챔버 내의 압력을 상기 제 1 미리결정된 압력보다 4 배 이상 작은 상기 제 2 미리결정된 압력으로 하강시키는 단계; 및
    e) 상기 제 2 기간 동안 상기 제 2 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버를 퍼지하는 단계; 및
    f) 상기 단계 b) 내지 상기 단계 e) 를 N 회 반복하는 단계를 포함하고, 상기 N은 1보다 큰 정수인, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 N 회 중 적어도 1 회 동안 상기 제 1 미리결정된 압력 및 상기 제 1 기간 중 적어도 하나를 가변하는 단계를 더 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 N 회 중 적어도 1 회 동안 상기 제 2 미리결정된 압력 및 상기 제 2 기간 중 적어도 하나를 가변하는 단계를 더 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 에칭 프로세스는 리모트 플라즈마를 사용하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 리모트 플라즈마는 상기 단계 b) 내지 상기 단계 e) 동안 유지되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 리모트 플라즈마는 상기 단계 c) 전에 점화되고 그리고 상기 단계 c) 후에 소화되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 리모트 플라즈마는 불소 가스를 포함한 프로세스 가스를 사용하여 생성되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 프로세싱 챔버는,
    상부 챔버 구역;
    상기 상부 챔버 구역의 외부에 배치된 유도 코일;
    기판 지지부를 포함한 하부 챔버 구역; 및
    상기 상부 챔버 구역과 상기 하부 챔버 구역 사이에 배치된 가스 분산 디바이스를 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가스 분산 디바이스는 상기 상부 챔버 구역 및 상기 하부 챔버 구역과 유체로 연통하는 복수의 홀들을 포함하고; 그리고
    유도 결합 플라즈마는 전력을 상기 유도 코일에 공급함으로써 상기 상부 챔버 구역 내에서 생성되는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
  19. 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법에 있어서, 상기 기판은 복수의 제 1 층들 및 복수의 제 2 층들을 포함하는 스택을 포함하고, 상기 제 1 층들은 상기 제 2 층들과 교번하고,
    a) 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 프로세싱 챔버의 프로세스 파라미터들을 설정하는 단계;
    b) 상기 선택적인 건식 에칭 프로세스 동안 제 1 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버의 프로세스 압력을 설정하는 단계;
    c) 제 1 기간 동안 상기 프로세싱 챔버 내에서 상기 제 2 층들에 대해 상기 제 1 층들의 노출된 단부 부분을 선택적으로 에칭하는 단계;
    d) 제 2 기간 동안 제 2 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버를 퍼지하기 위해 상기 프로세싱 챔버 내의 압력을 상기 제 1 미리결정된 압력보다 작은 상기 제 2 미리결정된 압력으로 하강시키는 단계;
    e) 상기 제 2 기간 동안 상기 제 2 미리결정된 압력으로 상기 프로세싱 챔버를 퍼지하는 단계; 및
    f) 상기 단계 a) 내지 상기 단계 e) 또는 상기 단계 b) 내지 상기 단계 e) 를 N 회 반복하는 단계로서, 상기 N은 1보다 큰 정수인, 상기 반복하는 단계를 포함하는, 기판을 에칭하고 그리고 부산물들을 제거하기 위한 방법.
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