KR102562321B1 - Method for Dry Etching of Copper Thin Films - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구리 박막의 식각방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구리 박막에 대하여 에틸렌디아민, 아세트산 및 불활성 가스를 포함하는 혼합식각가스의 농도 등을 포함한 최적의 식각공정 조건을 적용함으로써, 종래 구리 박막의 식각법에 비해 재증착이 발생하지 않으면서 빠른 식각속도 및 높은 이방성 (또는 식각 경사)의 식각프로파일 (150nm)을 제공할 수 있는 구리 박막의 식각방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for etching a copper thin film, and more particularly, by applying optimal etching process conditions including the concentration of a mixed etching gas including ethylenediamine, acetic acid and an inert gas to the copper thin film, It relates to a copper thin film etching method capable of providing a fast etching rate and a high anisotropy (or etching slope) etching profile (150 nm) without redeposition compared to the etching method of.
Description
본 발명은 구리 박막의 식각방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구리 박막에 대하여 에틸렌디아민((NH2)2C2H4), 아세트산(CH3COOH) 및 불활성 가스를 포함하는 혼합가스를 이용하여 최적의 식각공정 조건을 적용한 구리 박막의 식각방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for etching a copper thin film, and more particularly, to a copper thin film using a mixed gas containing ethylenediamine ((NH 2 ) 2 C 2 H 4 ), acetic acid (CH 3 COOH) and an inert gas It relates to a copper thin film etching method applying optimal etching process conditions.
구리는 여러 가지 디바이스에서 전극물질로 널리 사용되고 있으나 반도체소자부문에서는 일부의 소자에서만 사용되고 알루미늄이 더 폭 넓게 사용되고 있다. 그러나 소자의 미세선폭이 수 나노미터(nm)로 축소됨에 따라 알루미늄 배선을 통해 흐르는 전류 밀도를 증가시킨다. 이는 기존의 알루미늄으로 제작하는 금속 배선의 경우 높은 전류 밀도에서 열악한 전자이동 특성으로 인해 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점을 발생시킨다. 따라서 더 이상 알루미늄 금속전극 및 배선을 사용할 수 없고 이를 대체할 수 있는 구리 배선을 사용할 필요성이 더욱 높아졌다.Copper is widely used as an electrode material in various devices, but in the field of semiconductor devices, it is used only in some devices and aluminum is used more widely. However, as the fine line width of the device is reduced to several nanometers (nm), the current density flowing through the aluminum wiring increases. This causes a problem in that the reliability of the device is lowered due to poor electromigration characteristics at a high current density in the case of conventional metal wires made of aluminum. Therefore, it is no longer possible to use aluminum metal electrodes and wires, and the need to use copper wires that can replace them has increased.
구리는 알루미늄과 비교하여 낮은 비저항 값을 갖기 때문에 반도체 소자의 정보 처리 속도 측면에서 유리할 뿐만 아니라(Al: 2.7 μΩcm, Cu: 1.7 μΩcm), 기존의 알루미늄보다 원자량 및 용융점이 높은 특성에 기인하여 높은 전류 밀도에서도 전자이동에 대한 저항성이 높은 장점을 가진다.Copper has a lower resistivity than aluminum, so it is advantageous in terms of information processing speed of semiconductor devices (Al: 2.7 μΩcm, Cu: 1.7 μΩcm), and has a higher atomic weight and melting point than aluminum, so it has a high current In terms of density, it has the advantage of high resistance to electron transfer.
그러나 구리물질의 특성상 화합물을 만들기가 어려워서 전형적인 건식식각이 구현되지 못하고 현재는 다마신(damascene) 공정이라고 하는 특수한 공정을 개발하고 사용하고 있다. 그러나 이러한 다마신 공정마저도 금속전극이나 금속배선의 미세선폭이 수 나노미터(nm)로 축소된다면 전극의 저항이 증가할 수가 있기 때문에 구리의 건식식각공정 개발은 미래의 소자제조에 있어서 매우 중요한 공정기술로 주목받고 있는 상황이다.However, due to the nature of the copper material, it is difficult to make a compound, so typical dry etching cannot be implemented, and a special process called a damascene process is currently being developed and used. However, even in this damascene process, if the fine line width of a metal electrode or metal wiring is reduced to several nanometers (nm), the resistance of the electrode can increase. Therefore, the development of a copper dry etching process is a very important process technology for future device manufacturing. It is a situation that is attracting attention.
이와 관한 종래기술로서 한국공개특허공보 제2002-0056010호(2002.07.10.)에는 다마신 공정에 있어서 트랜치를 포함한 반도체 기판상에 확산방지막을 형성한 후 구리막의 증착 및 CMP 공정을 통해 구리배선을 형성하였고, 또한 한국등록특허공보 제10-0495856호(2005.06.08.)에는 구리층 상에 하드마스크를 패터닝하여 마스킹한후, 염소원자(Cl)을 포함하는 식각계를 사용하여 구리층의 건식식각을 통해 구리금속 배선을 제작하였다.As a related art, Korea Patent Publication No. 2002-0056010 (July 10, 2002) discloses that a diffusion barrier is formed on a semiconductor substrate including a trench in a damascene process, and then copper wiring is formed through deposition of a copper film and a CMP process. In addition, in Korea Patent Registration No. 10-0495856 (2005.06.08.), after masking by patterning a hard mask on the copper layer, dry etching of the copper layer using an etching system containing chlorine atoms (Cl) Copper metal wires were fabricated through etching.
일반적으로 미세 패터닝을 위한 박막들의 식각공정에는 습식 식각과 건식 식각 방법이 있으며, 식각할 패턴들의 크기가 수 마이크로미터 크기 이하로 축소됨에 따라서 습식 식각의 적용이 어려워지고 있어, 패턴 전달에 충실한 플라즈마를 이용하는 건식 식각의 필요성이 부각되고 있다. In general, there are wet etching and dry etching methods in the etching process of thin films for fine patterning, and as the size of patterns to be etched decreases to less than a few micrometers, it becomes difficult to apply wet etching. The need for dry etching is being highlighted.
건식 식각공정은 저압의 플라즈마를 이용하는 식각법으로서 플라즈마의 화학반응성에 의하여 이온 밀링(ion milling) 식각법 및 반응성 이온 식각(reactive ion etching)법 두 가지로 구분될 수 있고, 상기 이온 밀링(ion milling) 식각법은 불활성 가스인 아르곤(Ar) 플라즈마를 이용하며, 반응성 이온 식각(reactive ion etching)법은 여러 가지 화학가스를 사용하여 식각을 수행한다.The dry etching process is an etching method using a low-pressure plasma and can be divided into two types, an ion milling etching method and a reactive ion etching method, depending on the chemical reactivity of the plasma. ) The etching method uses argon (Ar) plasma, which is an inert gas, and the reactive ion etching method uses various chemical gases to perform etching.
이와 관련된 선행기술을 살펴보면, 구리 식각은 1990년대부터 연구가 시작되었으나 현재까지 건식식각공정에 대한 식각가스와 식각기술이 개발되고 있지 않다. 초기에는 SiCl4, CCl4, Cl2, HCl 등의 염소계 가스를 사용하고 또한 HBr 등의 식각가스도 적용되어졌다. 이때 구리의 식각속도가 매우 느리기 때문에 일반적인 포토레지스트마스크보다 금속이나 산화막 등의 하드마스크들이 주로 이용되어졌다(Applied Phys. lett., 63, 2703 (1993)). 염소계 가스들을 식각가스로 사용한 경우에는 CuClx의 식각생성물이 발생하여 구리 박막을 식각하는 것보다 구리박막위에 CuClx의 막이 성장하여 오히려 구리 박막이 더 두꺼워지는 현상이 SEM 관찰에 의하여 확인된다. 이러한 CuClx 화합물들은 다행히 HCl용액이나 H2 플라즈마 처리에 의하여 제거될 수 있으나 최종적인 구리의 식각된 패턴의 결과는 우수하지 못하였고 미세패턴에 대한 식각은 성취되지 못하였다(J. Electrochem. Soc., 148, G524 (2001), Thin Solid Films, 457 326 (2004)).Looking at prior art related to this, copper etching has been studied since the 1990s, but etching gas and etching technology for the dry etching process have not been developed until now. Initially, chlorine-based gases such as SiCl 4 , CCl 4 , Cl 2 , and HCl were used, and etching gases such as HBr were also applied. At this time, since the etching rate of copper is very slow, hard masks such as metal or oxide films have been mainly used rather than general photoresist masks (Applied Phys. lett., 63, 2703 (1993)). When chlorine-based gases are used as etching gases, it is confirmed by SEM observation that the CuCl x film grows on the copper thin film and the copper film becomes thicker rather than etching the copper thin film due to the formation of CuCl x etching products. Fortunately, these CuCl x compounds can be removed by HCl solution or H 2 plasma treatment, but the result of the final copper etched pattern was not excellent and the etching of the micropattern was not achieved (J. Electrochem. Soc. , 148, G524 (2001), Thin Solid Films, 457 326 (2004)).
그 후에는 유기킬레이터 물질의 일종인 hexafluoroacetylacetonate (hfac)를 이용하고 기판을 90-160 ℃로 가열하여 융점 및 비등점이 낮아서 휘발성이 높은 hfac를 함유하는 유기금속화합물을 형성하여 구리 식각반응이 용이하게 되었다. 그러나 이에 후속되는 연구결과들은 보고되지 않고 있고 아마도 미세패턴의 형성에는 성공하지 못한 것으로 추측된다. 그 후에 조지아공대의 연구팀에서 수소가스를 이용하여 저온에서 구리박막에 대한 건식식각을 시도하여 우수한 결과들을 얻어서 많은 논문들을 출판하고 특허등록을 하였다. 그러나 논문들에서 제시된 수소 및 수소/아르곤 혼합가스와 식각조건들을 이용하여 구리박막에 대한 시도를 해보았으나 조지아 공대 연구팀에서 주장한 결과들을 재현하지 못하였다.After that, hexafluoroacetylacetonate (hfac), a kind of organic chelator, is used and the substrate is heated to 90-160 ° C to form an organometallic compound containing hfac, which has a low melting point and boiling point and is highly volatile, so that the copper etching reaction is facilitated. It became. However, subsequent research results have not been reported, and it is presumed that the formation of micropatterns was not successful. After that, a research team at Georgia Institute of Technology attempted dry etching of copper thin films at low temperatures using hydrogen gas, and obtained excellent results, publishing many papers and registering patents. However, attempts were made on copper thin films using hydrogen and hydrogen/argon mixed gases and etching conditions suggested in these papers, but the results claimed by the Georgia Tech research team could not be reproduced.
일반적으로 구리 박막을 식각할 경우에, 장비가 단순하고 물리적 식각 메카니즘을 이용하는 이온밀링을 사용할 경우나 패턴의 크기가 대략 5 ~ 10 um이하의 경우에는 도 1의 (c)에 나타낸 바와 같이 식각된 패턴주위로 재증착이 일어나 펜스(fence)모양을 형성한다. 이는 이온밀링 식각법이 화학반응 없이 순수하게 아르곤(Ar) 양이온의 충돌 에너지에 의하여 박막 물질의 일부가 스퍼터링되어 제거되는 식각 메카니즘에 기인한다. In general, when etching a copper thin film, when ion milling using simple equipment and a physical etching mechanism is used, or when the size of the pattern is approximately 5 to 10 um or less, the etched as shown in (c) of FIG. Redeposition occurs around the pattern to form a fence shape. This is due to an etching mechanism in which a part of the thin film material is sputtered and removed purely by the collision energy of argon (Ar) cations without chemical reaction in the ion milling etching method.
따라서 현재 구리박막에 대한 건식식각공정은 현존하는 식각가스 및 새로운 식각가스들을 개발하여 최적의 식각공정들을 도출하여 이루어져 할 것이다. 따라서 고집적 소자들의 제조를 위하여 구리 박막을 식각하는 경우에는 물리적 식각 메카니즘에 의한 이온 밀링법이 아닌 화학반응이 적용된 반응성 이온 식각법이 적용되어야 할 것이다. 또한 최근에는 플라즈마 밀도가 높아 식각속도가 빠르고 식각선택도를 증가시킬 수 있는 고밀도 플라즈마 반응성 이온 식각법이 적용되고 있다. 특히 구리금속은 반응성이 극히 적거나 아예 없기 때문에 식각 속도가 매우 느리며 따라서 식각 마스크에 대한 구리 박막의 식각 선택도도 매우 적다. 따라서 일반적인 리소그래피에 의하여 포토레지스트를 마스크로 사용할 경우에는 식각조건에 따라서 식각된 구리 패턴을 형성하는 것이 불가하다. 이때에는 포토레지스트 대신에 금속(Ti, Ta, W, TiN, Cr, etc)이나 금속 산화물(TiO2, SiO2, etc)의 박막을 마스크로 이용하여 즉, 하드 마스크를 사용하여 식각을 해야 한다.Therefore, the current dry etching process for the copper thin film will be performed by deriving optimal etching processes by developing existing etching gases and new etching gases. Therefore, when copper thin films are etched for the manufacture of highly integrated devices, a reactive ion etching method applied with a chemical reaction should be applied instead of an ion milling method using a physical etching mechanism. In addition, recently, a high-density plasma reactive ion etching method has been applied, which has a high plasma density so that the etching rate is fast and the etching selectivity can be increased. In particular, since copper metal has very little or no reactivity, the etching rate is very slow, and therefore, the etching selectivity of the copper thin film for the etching mask is also very small. Therefore, when photoresist is used as a mask by general lithography, it is impossible to form an etched copper pattern according to etching conditions. At this time, etching should be performed using a thin film of metal (Ti, Ta, W, TiN, Cr, etc) or metal oxide (TiO 2 , SiO 2 , etc) as a mask instead of a photoresist, that is, a hard mask. .
그러나, 반응성 이온 식각법에 의하여 구리 박막을 식각하는 경우에도 적절하지 않은 식각 가스나 적절하지 않은 식각 가스의 농도를 사용하거나, 적절치 못한 식각 공정을 적용하는 경우에는 도 1의 (c) 에 나타낸 바와 같이 식각된 패턴의 측면에 재증착이 발생하는 문제가 있다. 또한, 최적화되지 않은 식각 가스 또는 식각 조건으로 식각을 수행하는 경우 재증착의 발생은 감소할 수가 있으나 도 1에 나타낸 바와 같이 식각된 측면경사(식각 경사)가 둥근 완만한 형태이거나 (도 1(d)) 또는 측면경사가 매우 완만하게 식각되어 (도 1(e)) 미세패턴의 식각에 적용하기 어려운 문제가 발생한다. However, even in the case of etching the copper thin film by the reactive ion etching method, when an inappropriate etching gas or concentration of an inappropriate etching gas is used or an inappropriate etching process is applied, as shown in (c) of FIG. There is a problem that redeposition occurs on the side of the pattern etched together. In addition, when etching is performed with an etching gas or etching conditions that are not optimized, the occurrence of redeposition can be reduced, but as shown in FIG. )) or the side slope is etched very gently (FIG. 1(e)), causing a problem that is difficult to apply to the etching of the micropattern.
따라서, 적절한 식각 가스의 개발 및 이의 농도 조절을 통한 빠른 식각속도 및 높은 이방성의 식각프로파일을 제공할 수 있는 구리박막의 식각기술에 대한 요구는 지속적으로 증가되고 있는 실정이다. Therefore, the demand for a copper thin film etching technology capable of providing a fast etching rate and a high anisotropic etching profile through the development of an appropriate etching gas and control of its concentration is continuously increasing.
본 발명의 주된 목적은 전극과 배선 등의 반도체 재료로서 폭넓게 사용되는 구리 박막에 대하여 현재의 다마신(damascene) 공정에 의하여 패턴을 하지 않고 정통적인 건식식각방법을 사용하여 식각에 의한 패턴을 형성하고자 한다. 이를 달성하기 위하여 새로운 적절한 식각가스를 개발하고 이를 이용하여 재증착이 발생하지 않으면서 식각 잔류물이 없이 빠른 식각속도 및 높은 이방성의 식각프로파일을 제공할 수 있는 구리 박막의 식각방법을 제공하는데 있다.The main object of the present invention is to form a pattern by etching using an orthodox dry etching method without patterning by the current damascene process for a copper thin film widely used as a semiconductor material such as electrodes and wiring. do. In order to achieve this, it is to develop a new suitable etching gas and use it to provide a copper thin film etching method that can provide a fast etching rate and a high anisotropic etching profile without re-deposition and without etching residue.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은, (a) 구리 박막을 하드 마스크로 패터닝하고 식각하여 마스킹하는 단계; (b) 에틸렌디아민((NH2)2C2H4), 아세트산 및 불활성 가스를 포함하는 혼합가스를 플라즈마화하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 (a) 단계에서 마스킹된 하드마스크를 이용하여 구리 박막을 식각하는 단계;를 포함하는 구리 박막의 식각방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention comprises the steps of (a) patterning a copper thin film with a hard mask and masking by etching; (b) converting a mixed gas containing ethylenediamine ((NH 2 ) 2 C 2 H 4 ), acetic acid, and an inert gas into plasma; (c) etching the copper thin film using the hard mask masked in step (a) using the plasma generated in step (b);
또한, 상기 (a) 단계의 하드 마스크는 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), TiO2, Ti, TiN, Ta, W 또는 비정질 카본(amorphous carbon) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. In addition, the hard mask in step (a) may be any one selected from silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), TiO 2 , Ti, TiN, Ta, W, or amorphous carbon. .
또한, 상기 (b) 단계에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비는 9:1 내지 6:4의 범위일 수 있다. In addition, the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid in step (b) may be in the range of 9:1 to 6:4.
또한, 상기 (b) 단계에서의 상기 혼합가스내 에틸렌디아민과 아세트산의 부피의 합은 전체 혼합가스에 대하여 50 내지 100vol%의 범위일 수 있다. In addition, the sum of the volumes of ethylenediamine and acetic acid in the mixed gas in step (b) may be in the range of 50 to 100 vol% with respect to the total mixed gas.
또한, 상기 (c) 단계에서의 공정 온도는 10℃ 내지 20℃일 수 있다. In addition, the process temperature in step (c) may be 10 ℃ to 20 ℃.
또한, 상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 0.1 ~ 1.3 Pa 범위의 공정 압력으로 혼합가스를 주입하여 수행할 수 있다.In addition, the plasma conversion in step (c) may be performed by injecting a mixed gas at a process pressure in the range of 0.1 to 1.3 Pa.
또한, 상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 300 내지 900W의 코일 고주파 전력 (ICP rf power)을 인가하여 수행할 수 있다.In addition, the plasma conversion in step (c) may be performed by applying 300 to 900 W of coil high frequency power (ICP rf power).
또한, 상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 200 내지 400V의 dc-bias 전압을 인가하여 수행할 수 있다.In addition, the plasmaization in step (c) may be performed by applying a dc-bias voltage of 200 to 400V.
또한, 본 발명은 상기 어느 하나의 방법으로 제조되며, 70˚ 이상의 식각경사를 가지는 구리박막을 제공한다. In addition, the present invention provides a copper thin film produced by any one of the above methods and having an etching inclination of 70 degrees or more.
본 발명에 따른 구리 박막의 식각방법은 최적의 식각가스와 최적의 식각가스농도와 더불어 최적의 식각공정 조건을 적용함으로써, 종래 구리 박막의 식각방법에 비해 재증착이 발생하지 않으면서 또한 식각 잔류물 없이 빠른 식각 속도 및 높은 이방성의 식각프로파일을 제공하여 구리 박막이 이용되는 모든 소자 및 기기들에 적용할 수 있다.The copper thin film etching method according to the present invention applies the optimal etching process conditions together with the optimal etching gas and the optimal etching gas concentration, so that redeposition does not occur compared to the conventional copper thin film etching method, and etching residues are reduced. It can be applied to all devices and devices that use copper thin films by providing a fast etching rate and an etching profile with high anisotropy.
또한, 본 발명에 따른 구리 박막의 식각방법은 기판의 가열을 위한 추가적인 구성이 필요 없이, 저온에서 구리 박막을 식각할 수 있으며 150 nm의 line 패턴의 식각도 가능하다. In addition, the copper thin film etching method according to the present invention can etch the copper thin film at a low temperature without requiring an additional configuration for heating the substrate, and etching of 150 nm line patterns is also possible.
도 1(a)는 하드마스크와 구리박막의 식각 전의 시료의 구조이고 도 1(b)는 하드마스크가 C2F6/Ar의 가스에 의하여 건식 식각되어 약 85도 이상의 수직적인 식각경사를 갖는 SiO2/Cu 시료를 제작하는 그림이다. 도 1(c)는 패턴된 하드마스크를 이용하여 구리 박막을 식각한 결과로서 주로 물리적인 스퍼터링 식각 메카니즘에 의하여 식각된 구리박막의 측면으로 다량의 재증착 물질이 생성되는 경우를 나타내고, 도 1(d)는 식각 시에 식각된 측면에 재증착 물질의 형성은 없으나 식각잔류물들이 패턴측면에 잔류하여 둥근 형태의 식각 프로파일이 생성되는 경우를 나타내고 도 1(e)는 식각 후에 식각된 측면에 재증착 물질의 형성은 없으나 식각된 구리 박막의 식각경사가 매우 완만하게 형성된 구리 미세패턴을 나타내는 도면이고, 도 1(f)는 구리박막의 식각 시에 적절한 식각가스를 사용하고 최적의 식각 반응조건들을 찾아서 수직적인 이방성 식각 프로파일을 보이는 도면이다.
도 2는 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민의 농도의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도를 보여준다.
도3은 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민의 농도의 변화에 따른 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다.
도4는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 농도의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도를 보여준다.
도5는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다.
도6은 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 4:1로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 농도의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도를 보여준다.
도7은 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 4:1로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다.
도8은 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 7:3로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 농도의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도를 보여준다.
도9는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 7:3로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다.
도10은 ICP rf power의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도의 변화를 보여준다. 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하고 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 85%, dc-bias voltage는 300 V, 공정압력은 0.67 Pa로 고정한다.
도11은 ICP rf power의 변화에 따른 구리 박막의 식각프로파일의 변화를 보여준다. 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하고 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 85%, dc-bias voltage는 300 V, 공정압력은 0.67 Pa로 고정한다.
도12는 dc-bias voltage의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도의 변화를 보여준다. 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하고 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 85%, ICP rf power는 500 W, 공정압력은 0.67 Pa로 고정한다.
도13은 dc-bias voltage의 변화에 따른 구리 박막의 식각프로파일의 변화를 보여준다. 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하고 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 85%, ICP rf power는 500 W, 공정압력은 0.67 Pa로 고정한다.
도14는 공정압력의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도의 변화를 보여준다. 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하고 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 85%, ICP rf power는 500 W, dc-bias voltage는 300 V로 고정한다.
도15는 공정압력의 변화에 따른 구리 박막의 식각프로파일의 변화를 보여준다. 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산 그리고 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하고 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 85%, ICP rf power는 500 W, dc-bias voltage는 300 V로 고정한다.
도16은 (a) 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스, (b) 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 포함한 혼합 가스, (c) 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 4:1로 포함한 혼합가스로부터 생성된 플라즈마에 대한 optical emission spectroscopy의 분석 결과들이다.
도17은 아세트산, 에틸렌디아민, 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스, 아세트산과 아르곤의 혼합가스들을 이용하여 식각된 구리박막 표면에 대한 X-선 (X-ray photoelectron spectroscopy) 분석 결과이다.
도18은 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 포함하는 85%의 (에틸렌디아민+아세트산) 및 15% 아르곤 가스를 포함하는 혼합가스를 이용하여 식각된 구리박막의 150 nm 라인 패턴에 대한 식각프로파일과 투과전자현미경(transmission electron microscopy) 결과이다.Figure 1 (a) is the structure of the sample before etching the hard mask and the copper thin film, and Figure 1 (b) shows that the hard mask is dry etched by C 2 F 6 /Ar gas and has a vertical etching slope of about 85 degrees or more. It is a picture of manufacturing SiO 2 /Cu sample. Figure 1 (c) shows the case where a large amount of redeposition material is generated on the side of the copper thin film etched mainly by a physical sputtering etching mechanism as a result of etching the copper thin film using a patterned hard mask. d) shows the case where no redeposited material is formed on the etched side during etching, but etch residues remain on the pattern side, resulting in a rounded etching profile, and FIG. 1(f) is a diagram showing a copper micropattern in which the etching slope of the etched copper thin film is formed very gently even though no deposition material is formed. This is a view showing the vertical anisotropic etching profile found.
FIG. 2 shows the etching rate of the copper thin film and the SiO 2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film to the SiO 2 hard mask according to the change in the concentration of ethylenediamine in the mixed gas of ethylenediamine and argon.
Figure 3 shows the etching profiles of the copper thin film according to the change in the concentration of ethylenediamine in the mixed gas of ethylenediamine and argon.
Figure 4 fixes the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 9: 1 in the mixed gas of ethylenediamine, acetic acid and argon, and changes the concentration ratio of ethylenediamine, acetic acid mixture and argon to concentrations of 25, 50, 75 and 100% The etching rate of the copper thin film and the SiO 2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film to the SiO 2 hard mask according to the concentration change are shown.
Figure 5 fixes the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 9: 1 in the mixed gas of ethylenediamine, acetic acid and argon, and changes the concentration ratio of ethylenediamine, acetic acid mixture and argon to concentrations of 25, 50, 75 and 100% Etching profiles of copper thin films are shown.
6 is a mixture of ethylenediamine, acetic acid, and argon, in which the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 4: 1, and the concentration ratio of the mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon is changed to 25, 50, 75, and 100% concentration The etching rate of the copper thin film and the SiO 2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film to the SiO 2 hard mask according to the concentration change are shown.
Figure 7 fixes the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 4: 1 in the mixed gas of ethylenediamine, acetic acid and argon, and changes the concentration ratio of ethylenediamine, acetic acid mixture and argon to 25, 50, 75 and 100% concentration Etching profiles of copper thin films are shown.
8 is a mixed gas of ethylenediamine, acetic acid and argon, by fixing the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 7:3, and changing the concentration ratio of ethylenediamine, acetic acid mixture and argon to 25, 50, 75 and 100% concentration The etching rate of the copper thin film and the SiO 2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film to the SiO 2 hard mask according to the concentration change are shown.
Figure 9 fixes the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 7: 3 in the mixed gas of ethylenediamine, acetic acid and argon, and changes the concentration ratio of ethylenediamine, acetic acid mixture and argon to concentrations of 25, 50, 75 and 100% Etching profiles of copper thin films are shown.
10 shows the change in the etching rate of the copper thin film and the SiO2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film with respect to the SiO2 hard mask according to the change in ICP rf power. The etching gas is a mixed gas of ethylenediamine, acetic acid, and argon. The volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9:1, the concentration ratio of the mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon is 85%, the dc-bias voltage is 300 V, and the process pressure is fixed at 0.67 Pa.
Figure 11 shows the change of the etching profile of the copper thin film according to the change of ICP rf power. The etching gas is a mixed gas of ethylenediamine, acetic acid, and argon. The volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9:1, the concentration ratio of the mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon is 85%, the dc-bias voltage is 300 V, and the process pressure is fixed at 0.67 Pa.
12 shows the change in the etching rate of the copper thin film and the SiO2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film with respect to the SiO2 hard mask according to the change of the dc-bias voltage. The etching gas is a mixed gas of ethylenediamine, acetic acid, and argon. The volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9:1, the concentration ratio of the mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon is 85%, ICP rf power is 500 W, and the process pressure is Fix at 0.67 Pa.
13 shows the change of the etching profile of the copper thin film according to the change of the dc-bias voltage. The etching gas is a mixed gas of ethylenediamine, acetic acid, and argon. The volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9:1, the concentration ratio of the mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon is 85%, ICP rf power is 500 W, and the process pressure is Fix at 0.67 Pa.
14 shows the change in the etching rate of the copper thin film and the SiO2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film with respect to the SiO2 hard mask according to the change in process pressure. The etching gas is a mixed gas of ethylenediamine, acetic acid, and argon. The volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9:1, the concentration ratio of the mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon is 85%, ICP rf power is 500 W, dc-bias The voltage is fixed at 300 V.
15 shows the change of the etching profile of the copper thin film according to the change of the process pressure. The etching gas is a mixed gas of ethylenediamine, acetic acid, and argon. The volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9:1, the concentration ratio of the mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon is 85%, ICP rf power is 500 W, dc-bias The voltage is fixed at 300 V.
16 shows (a) a mixed gas of ethylenediamine and argon, (b) a mixed gas containing ethylenediamine and acetic acid in a volume ratio of 9:1, and (c) a mixed gas containing ethylenediamine and acetic acid in a volume ratio of 4:1. These are the analysis results of optical emission spectroscopy for the generated plasma.
17 is an X-ray photoelectron spectroscopy (X-ray photoelectron spectroscopy) analysis result of the surface of a copper thin film etched using acetic acid, ethylenediamine, a mixed gas of ethylenediamine and argon, or a mixed gas of acetic acid and argon.
18 is a 150 nm line pattern of a copper thin film etched using a mixed gas containing 85% (ethylenediamine + acetic acid) and 15% argon gas containing ethylenediamine and acetic acid in a volume ratio of 9: 1 Etching for a 150 nm line pattern Profile and transmission electron microscopy results.
다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclatures used herein are those well known and commonly used in the art.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the present specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.
본 발명에 따른 구리 박막의 식각방법은 (a) 구리 박막을 하드 마스크로 패터닝하고 식각하여 마스킹하는 단계; (b) 에틸렌디아민((NH2)2C2H4), 아세트산(CH3COOH) 및 불활성 가스를 포함하는 혼합가스를 플라즈마화하는 단계; (c) 상기 (b) 단계에서 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 (a) 단계에서 마스킹된 하드마스크를 이용하여 구리 박막을 식각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of etching a copper thin film according to the present invention includes the steps of (a) patterning a copper thin film with a hard mask and masking the copper thin film by etching; (b) converting a mixed gas containing ethylenediamine ((NH 2 ) 2 C 2 H 4 ), acetic acid (CH 3 COOH), and an inert gas into plasma; (c) etching the copper thin film using the hard mask masked in step (a) using the plasma generated in step (b);
이하 본 발명을 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail step by step.
일예로서, 상기 (a) 단계는 먼저 하드마스크/구리 박막을 포토레지스트 마스크로 패터닝하여 상기 하드마스크/구리 박막을 마스킹(a1)하고, C2F6/Ar 가스를 플라즈마화한다. 그 이후, 생성된 C2F6/Ar 플라즈마를 이용하여 마스킹된 하드마스크/구리 박막에서 이산화규소를 식각한다(a2). 이후, 포토레지스트 박막을 제거하기 위하여, 산소가스를 플라즈마화하고, 생성된 산소 플라즈마를 이용하여 박막에서 포토레지스트 제거하여(a3) 하드마스크로 마스킹된 구리박막을 수득한다. 이와 같이 포토레지스트가 제거된 박막에서 하드마스크를 이용하여 구리 박막을 식각하게 된다.As an example, in step (a), first, the hard mask/copper thin film is patterned with a photoresist mask to mask (a1) the hard mask/copper thin film, and C 2 F 6 /Ar gas is converted into plasma. Thereafter, silicon dioxide is etched from the masked hard mask/copper thin film using the generated C 2 F 6 /Ar plasma (a2). Thereafter, in order to remove the photoresist thin film, oxygen gas is converted into plasma, and the photoresist is removed from the thin film using the generated oxygen plasma (a3) to obtain a copper thin film masked with a hard mask. In this way, the copper thin film is etched using a hard mask in the thin film from which the photoresist is removed.
상기 (a) 단계에서 사용되는 하드마스크는 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), 이산화티타늄(TiO2) 등의 세라믹계열, Ti, TiN, Ta, W등의 금속계열 및 비정질 카본(amorphous carbon) 중에서 선택된 하나일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 하드마스크는 본 발명의 식각가스에 대하여 느린 식각속도를 보이며 고식각 선택도를 나타내내는 물질이면 만족하고, 구체적으로 이산화규소(SiO2)인 것이 바람직하다.The hard mask used in step (a) is ceramic-based such as silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and titanium dioxide (TiO 2 ), metal-based such as Ti, TiN, Ta, and W, and amorphous hard masks. It may be one selected from carbon (amorphous carbon), but is not limited thereto. The hard mask is any material that exhibits a slow etching rate and high etching selectivity with respect to the etching gas of the present invention, and is preferably silicon dioxide (SiO 2 ).
SiO2 하드마스크의 패터닝은 SiO2 박막위에 일반적인 포토레지스트를 이용하여 리소그래피공정에 의하여 패터닝한 후에 C2F6/Ar의 가스에 의하여 식각하여 형성된다. 25%~30% C2F6의 농도에서 식각된 SiO2 박막은 약 85도 이상의 수직적인 식각경사를 갖게 된다.Patterning of the SiO 2 hard mask is formed by patterning the SiO 2 thin film by a lithography process using a general photoresist and then etching with a C 2 F 6 /Ar gas. The SiO 2 thin film etched at a concentration of 25% to 30% C 2 F 6 has a vertical etching slope of about 85 degrees or more.
도 1(a)는 하드마스크의 식각 전의 시료의 구조이고 도 1(b)는 하드마스크가 C2F6/Ar의 가스에 의하여 건식 식각되어 약 85도 이상의 수직적인 식각경사를 갖는 SiO2/Cu 시료를 제작하는 그림이다. Figure 1 (a) is the structure of the sample before etching the hard mask, and Figure 1 (b) shows the hard mask is dry etched by C 2 F 6 /Ar gas and has a vertical etching slope of about 85 degrees or more SiO 2 / It is a picture of manufacturing Cu sample.
또한, 상기 (b) 단계에서의 유기킬레이터 물질로서 에틸렌디아민((NH2)2C2H4) 및 아세트산(CH3COOH)을 포함하고, 불활성 가스를 포함하는 혼합가스를 사용할 수 있으며, 이때 불활성 가스는 He, Ne, Ar 및 N2로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.In addition, as the organic chelator material in step (b), a mixed gas containing ethylenediamine ((NH 2 ) 2 C 2 H 4 ) and acetic acid (CH 3 COOH) and an inert gas may be used. The gas is preferably at least one selected from the group consisting of He, Ne, Ar, and N 2 .
종래의 식각가스로서 순수한 불활성 가스(e.g. 아르곤 가스)만을 사용하면, 아르곤 이온에 의한 물리적 식각이 이루어지기 때문에 식각된 구리박막의 주변에 많은 양의 재증착 등의 문제점이 발생한다.If only pure inert gas (e.g. argon gas) is used as a conventional etching gas, problems such as a large amount of redeposition around the etched copper thin film occur because physical etching is performed by argon ions.
하기 도 1(c)는 패턴된 하드마스크를 이용하여 구리 박막을 식각한 결과로서 주로 물리적인 스퍼터링 식각 메카니즘에 의하여 식각된 구리박막의 측면으로 다량의 재증착 물질이 생성되는 경우를 나타내고, 도 1(d)와 도 1(e)는 식각 후에 식각된 측면에 재증착 물질의 형성은 없으나 식각가스와 식각조건이 적절하지 못하여 식각된 구리 박막의 식각경사가 매우 완만하게 형성되어 원하는 사이즈의 구리의 미세패턴을 형성할 수 없다. FIG. 1(c) shows a case in which a large amount of redeposition material is generated on the side of the copper thin film etched mainly by a physical sputtering etching mechanism as a result of etching the copper thin film using a patterned hard mask. FIG. (d) and FIG. 1(e) show that after etching, no redeposited material is formed on the etched side, but the etching gas and etching conditions are not appropriate, so the etching slope of the etched copper thin film is formed very gently, resulting in the formation of copper of the desired size. A fine pattern cannot be formed.
따라서 본 발명은, 구리 박막의 식각속도와 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도, 식각경사 및 식각속도를 향상시키기 위하여 에틸렌디아민과 비등점이 유사한 아세트산(CH3COOH)을 첨가하여 (에틸렌디아민+아세트산+불활성가스)의 적절한 혼합농도를 가진 혼합가스를 이용하여 구리의 식각이 진행되었다.Therefore, the present invention, in order to improve the etching rate of the copper thin film, the etching selectivity of the copper thin film with respect to the hard mask, the etching slope and the etching rate, acetic acid (CH COOH) having a similar boiling point to ethylenediamine is added to (ethylenediamine + acetic acid + Etching of copper was performed using a mixture gas having an appropriate mixture concentration of inert gas).
상기 (b) 단계에서 에틸렌디아민과 아세트산의 혼합 부피비는 9:1 내지 7:3의 범위인 것이 바람직하다. 상기 아세트산이 에틸렌디아민에 대하여 부피비로서 30%를 초과할 경우에는 구리박막의 식각속도는 향상될 수 있으나, 재증착의 문제점이 발생할 수 있으며, 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산이 반응하여 흰색의 염이 발생하여 가스관 내부벽에 증착되어 유량의 흐름을 막을 수 있다.In step (b), the mixing volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is preferably in the range of 9:1 to 7:3. When the acetic acid exceeds 30% in terms of volume ratio with respect to ethylenediamine, the etching rate of the copper thin film may be improved, but a problem of re-deposition may occur, and ethylenediamine and acetic acid react in the mixed gas to form a white salt. It can be generated and deposited on the inner wall of the gas pipe to block the flow of flow.
또한, 상기 (b) 단계에서의 에틸렌디아민과 아세트산의 혼합 부피비가 9:1 내지 7:3의 범위일 때, 상기 혼합가스내 에틸렌디아민과 아세트산의 부피의 합은 전체 혼합가스에 대하여 50vol% 이상 포함하는 것은 구리 박막의 식각 품질을 향상시키는 측면에서 바람직하다. In addition, when the mixed volume ratio of ethylenediamine and acetic acid in step (b) is in the range of 9: 1 to 7: 3, the sum of the volumes of ethylenediamine and acetic acid in the mixed gas is 50 vol% or more with respect to the total mixed gas Including is preferable in terms of improving the etching quality of the copper thin film.
즉, 에틸렌디아민과 불활성가스를 포함하는 혼합가스를 식각가스로 사용할 때, 에틸렌디아민이 50 vol% 미만이면, 구리박막의 측벽에 재증착 물질이 다량 발생하고, 50 vol%를 초과하면, 구리박막의 측벽에 재증착 물질이 점점 감소되며, 개선된 식각 경사를 얻을 수 있다. 따라서 수득된 구리박막의 식각 프로파일이 우수하여 이방성 식각프로파일을 얻을 수 있다. That is, when a mixed gas containing ethylenediamine and an inert gas is used as an etching gas, if ethylenediamine is less than 50 vol%, a large amount of redeposition material is generated on the sidewall of the copper thin film, and if it exceeds 50 vol%, the copper thin film The redeposited material is gradually reduced on the sidewall of the , and an improved etching slope can be obtained. Therefore, since the etching profile of the obtained copper thin film is excellent, an anisotropic etching profile can be obtained.
따라서 본 발명은 하기 도 1(f)에서 도시한 바와 같이 구리박막의 식각 시에 혼합가스내 에틸렌디아민과 아세트산의 함량비를 상기에서 기재된 범위에서 사용함으로써, 종래 구리 박막의 식각방법에 비해 재증착이 발생하지 않으면서 또한 식각 잔류물 없이 높은 이방성의 식각프로파일을 가지는 구리박막을 제조할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 1(f), the present invention uses the content ratio of ethylenediamine and acetic acid in the mixed gas in the range described above when etching the copper thin film, thereby reducing redeposition compared to the conventional copper thin film etching method. It is possible to manufacture a copper thin film having a highly anisotropic etching profile without any etching residue.
일예로서, 상기 (b) 단계에서의 상기 혼합가스 내 에틸렌디아민과 같은 유기킬레이터 물질을 100 vol%로 포함하는 경우에는 구리박막의 식각속도는 느리지만 재증착이 발생하지 않고 약 80도 이상의 식각경사가 얻어진다.As an example, in the case of containing 100 vol% of an organic chelator material such as ethylenediamine in the mixed gas in step (b), the etching rate of the copper thin film is slow, but redeposition does not occur and etching of about 80 degrees or more slope is obtained.
따라서, 상기 (b) 단계에서의 상기 혼합가스 내 에틸렌디아민과 같은 유기킬레이터 물질을 90vol% 이하로 포함하는 것은 구리 박막의 적절한 식각 속도 하에서 공정의 효율성을 높이는데 바람직하다. Therefore, it is preferable to include 90 vol% or less of an organic chelator material such as ethylenediamine in the mixed gas in step (b) to increase process efficiency under an appropriate etching rate of the copper thin film.
즉, 상기 혼합가스내 에틸렌디아민과 아세트산의 부피의 합은 전체 혼합가스에 대하여 50 내지 90vol%의 범위로 사용될 때, 구리 박막을 식각하는 경우 구리 박막의 적절한 식각 속도 하에서 구리박막의 측벽에 재증착이 발생하지 않으며, 높은 식각 경사를 얻을 수 있다. 상기 혼합가스내 (에틸렌디아민+아세트산)의 사용량이 50vol% 미만이면, 혼합가스내 에틸렌디아민의 첨가량이 부족하여 구리박막의 측벽에 재증착 물질이 다량 발생하고, 상기 혼합가스내 (에틸렌디아민+아세트산)의 사용량이 90 vol%로 포함하는 경우에는 구리박막의 식각속도가 너무 느려지는 문제점이 발생할 수 있다. That is, when the sum of the volumes of ethylenediamine and acetic acid in the mixed gas is used in the range of 50 to 90 vol% with respect to the total mixed gas, when etching the copper thin film, the copper thin film is redeposited on the sidewall of the copper thin film under an appropriate etching rate. This does not occur, and a high etching gradient can be obtained. If the amount of (ethylenediamine + acetic acid) in the mixed gas is less than 50 vol%, the amount of ethylenediamine added in the mixed gas is insufficient, resulting in a large amount of redeposited material on the sidewall of the copper thin film, and in the mixed gas (ethylenediamine + acetic acid ) In the case where the usage amount of 90 vol% is included, a problem in that the etching rate of the copper thin film is too slow may occur.
한편, 상기 (b) 단계의 플라즈마화는 유도결합플라즈마 반응성 이온식각법을 포함하는 고밀도 플라즈마 반응성 이온식각법, 자기증강반응성 이온식각법, 반응성 이온 식각법, 원자층 식각법 (atomic layer etching) 및 펄스 모듈레이트된 고밀도 플라즈마 반응성 이온 식각법으로 구성된 군으로부터 선택되는 1종의 방법으로 수행될 수 있다.On the other hand, the plasma formation in step (b) is performed by high-density plasma reactive ion etching including inductively coupled plasma reactive ion etching, magnetically enhanced reactive ion etching, reactive ion etching, atomic layer etching, and It may be performed by one method selected from the group consisting of pulse-modulated high-density plasma reactive ion etching.
상기 (b) 단계에서 생성된 플라즈마를 이용하여 식각하는 단계((c)단계)에서 기판의 온도는 10℃ 내지 25℃일 수 있다. 본 발명은 식각 시에는 구리박막이 로딩되는 기판을 가열하는 구성이 필요하지 않으며, 기판에 10~25℃인 쿨링유체를 적용하여 저온에서 식각이 이루어질 수 있다.In the step of etching using the plasma generated in step (b) (step (c)), the temperature of the substrate may be 10 °C to 25 °C. The present invention does not require a configuration for heating the substrate on which the copper thin film is loaded during etching, and etching can be performed at a low temperature by applying a cooling fluid of 10 to 25 ° C. to the substrate.
기판을 150도 이상으로 가열해야 한다면 우선 기판아래에 O-ring등의 진공 seal을 사용할 수가 없어서 특별한 기판 구조가 제조되어 장비의 단가가 증가하는 단점이 있으며, 또한 기판이 150도의 고온으로 상당 시간동안 가열된다면 substrate 위에 이미 증착되거나 패턴/식각되어 있는 물질들의 확산을 유발시켜서 원치 않는 물질(원소)들이 박막층의 위 또는 아래로 이동하여 소자의 특성을 변하게 하거나 저하시키는 원인이 된다. If the substrate needs to be heated to more than 150 degrees, first of all, it is not possible to use a vacuum seal such as an O-ring under the substrate, so a special substrate structure is manufactured, which increases the unit cost of the equipment. If heated, it causes diffusion of materials already deposited or patterned/etched on the substrate, causing unwanted materials (elements) to move up or down the thin film layer, changing or degrading the characteristics of the device.
또한, 상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 0.1 ~ 1.3 Pa 범위의 공정 압력으로 혼합가스를 주입하여 수행할 수 있으며, 바람직하게는 0.1 ~ 0.4 Pa 범위의 공정 압력을 이용할 수 있다. 이때, 플라즈마화의 공정압력이 0.1 Pa 보다 낮으면. 생성된 플라즈마가 불안정하여 식각의 안정성 및 재현성이 떨어지는 문제가 발생하고, 1.3 Pa 보다 높으면 플라즈마 내 이온, 라디칼 등의 양이 상대적으로 많아지나, 이들의 평균 자유행로가 작아져 물리적 충돌이 빈번하게 발생됨에 따라 궁극적으로 느린 식각 속도와 낮은 식각 경사를 얻을 수 있다.In addition, plasmaification in step (c) may be performed by injecting a mixed gas at a process pressure in the range of 0.1 to 1.3 Pa, and preferably, a process pressure in the range of 0.1 to 0.4 Pa may be used. At this time, if the process pressure of plasmaization is lower than 0.1 Pa. The generated plasma is unstable, resulting in poor etching stability and reproducibility, and if it is higher than 1.3 Pa, the amount of ions and radicals in the plasma is relatively large, but their mean free path is small, resulting in frequent physical collisions. Accordingly, a slow etch rate and a low etch slope can ultimately be obtained.
또한, 상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 300 내지 900W의 코일 고주파 전력 (ICP rf power)을 인가하여 수행할 수 있으며, 바람직하게는 700 내지 900W의 코일 고주파 전력 (ICP rf power)를 인가하여 사용할 수 있다. 이때, 코일 고주파 전력이 300 W보다 낮으면 폴리머 층이 심각하게 증착될 수 있다.In addition, plasmaization in step (c) may be performed by applying 300 to 900 W of coil high frequency power (ICP rf power), preferably 700 to 900 W of coil high frequency power (ICP rf power), can be used At this time, if the coil high frequency power is lower than 300 W, the polymer layer may be seriously deposited.
또한, 상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 200 내지 400V의 dc-bias 전압을 인가하여 수행할 수 있으며, 바람직하게는 300 내지 400V의 dc-bias 전압을 인가하여 사용할 수 있다. 이때, DC-bias 전압이 200 V 미만인 경우 식각하는 시료에 전체적으로 인가되는 전압이 낮아 플라즈마화로 생성된 이온, 라디칼 등이 시료에 전달되는 양이 적어질 뿐만 아니라, 특히 이온의 느린(약한) 가속으로 인하여 느린 식각 속도와 낮은 식각 경사의 패턴이 얻어지며 또한 폴리머 층이 생성될 수 있고, 400 V를 초과하는 높은 DC-bias 전압은 식각 속도 및 식각 경사가 향상될 수 있지만, 식각측면에 재증착이 발생하거나 박막에 가해지는 이온 충격에 의한 식각손상(etch damage)이 발생하여 향후 제조되는 소자의 전기적 특성이 열화되는 문제가 발생될 수 있다. In addition, plasmaification in step (c) may be performed by applying a dc-bias voltage of 200 to 400V, and preferably may be used by applying a dc-bias voltage of 300 to 400V. At this time, when the DC-bias voltage is less than 200 V, the overall voltage applied to the sample to be etched is low, so that not only the amount of ions and radicals generated by plasma is transferred to the sample is reduced, but also due to the slow (weak) acceleration of ions. Due to this, a pattern with a slow etching rate and a low etching slope can be obtained and a polymer layer can be created, and a high DC-bias voltage exceeding 400 V can improve the etching rate and etching slope, but redeposition on the etching side Etch damage caused by ion bombardment or ion impact applied to the thin film may occur, resulting in deterioration of electrical characteristics of a device to be manufactured in the future.
한편, 본 발명에 있어서, 식각선택도는 하드마스크의 식각속도에 대한 구리박막의 식각속도를 의미하며, 하기 식 1과 같이 계산될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the etch selectivity means the etching rate of the copper thin film relative to the etching rate of the hard mask, and can be calculated as in Equation 1 below.
(식각선택도)=(구리박막의 식각속도)/(하드마스크의 식각속도) (식 1)(Etching selectivity) = (Etching rate of copper thin film) / (Etching rate of hard mask) (Equation 1)
또한, 본 발명에 의한 구리박막 식각방법에 의해서 제조된 구리박막에 있어서, 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도는 0.25 내지 0.6 이며, 구리 박막의 식각 경사는 76˚ 이상으로서 우수한 이방성 프로파일을 제공한다.In addition, in the copper thin film produced by the copper thin film etching method according to the present invention, the etching selectivity of the copper thin film with respect to the hard mask is 0.25 to 0.6, and the etching slope of the copper thin film is 76 degrees or more, providing an excellent anisotropy profile. do.
이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. However, these examples are intended to explain the present invention in more detail, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited thereto.
비교예 1: 에틸렌디아민((NHComparative Example 1: Ethylenediamine ((NH 22 )) 22 CC 22 HH 44 ) / Ar) / Ar
식각공정은 첫단계에서 SiO2 하드마스크가 식각되었으며, 그 후에 에텔렌디아민과 아르곤의 혼합가스를 선택하여 Coil ICP power 500 W, 기판에 인가되는 dc-bias voltage는 300 V, 그리고 체임버 압력은 5 mTorr의 조건에서 수행되었다. In the etching process, the SiO2 hard mask was etched in the first step. After that, a mixed gas of ethylenediamine and argon was selected, and the coil ICP power was 500 W, the dc-bias voltage applied to the substrate was 300 V, and the chamber pressure was 5 mTorr. was performed under the conditions of
도 2는 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민의 농도의 변화에 따른 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도와 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각선택도를 보여준다. 에틸렌디아민의 농도가 증가함에 따라서 구리와 SiO2 박막의 식각속도는 급격하게 감소하며 특히 50% 에틸렌디아민의 농도에서는 구리의 식각속도는 ~20nm/min 정도로 매우 낮아진다. 반면에 SiO2 하드마스크에 대한 Cu 박막의 식각선택도는 0.2에서 0.95사이를 유지 하였다. 에틸렌디아민의 농도가 증가함에 따라서 구리 박막의 식각속도가 감소한다는 것은 구리박막의 식각 메커니즘이 전형적인 반응성 이온 식각 메커니즘을 따르지 않고 주로 Ar 이온에 의한 물리적 스퍼터링의 메커니즘을 따르고 있다는 것을 의미한다.FIG. 2 shows the etching rate of the copper thin film and the SiO 2 hard mask and the etching selectivity of the copper thin film to the SiO 2 hard mask according to the change in the concentration of ethylenediamine in the mixed gas of ethylenediamine and argon. As the concentration of ethylenediamine increases, the etching rate of copper and SiO 2 thin films rapidly decreases. On the other hand, the etching selectivity of the Cu thin film to the SiO 2 hard mask was maintained between 0.2 and 0.95. The fact that the etching rate of the copper thin film decreases as the concentration of ethylenediamine increases means that the etching mechanism of the copper thin film does not follow a typical reactive ion etching mechanism but mainly follows a physical sputtering mechanism by Ar ions.
도 3은 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스에서 에틸렌디아민의 농도의 변화에 따른 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다. 도 3(a)의 순수 아르곤에서의 식각프로파일은 아르곤 이온의 스퍼터링에 의한 식각 메카니즘으로 식각된 측면에 구리에 의한 재증착이 발생한 것이 관찰된다. 도 3(b)의 25% 에틸렌디아민의 농도에서 식각된 구리박막의 식각프로파일은 순수 아르곤가스에 의한 식각프로파일에서 관찰된 것보다는 다소 감소한 재증착 물질이 식각패턴 측면에 관찰된다. 도 3(c)의 50% 에틸렌디아민 농도에서는 식각된 구리박막의 측면에 발생하였던 구리의 재증착이 현저히 감소하였으며, 도 3(d)의 75% 에틸렌디아민의 농도에서는 구리의 재증착이 발생하지 않는 것이 식각프로파일에서 관찰된다. 도 3(e)의 100% 에틸렌디아민의 경우에도 구리박막의 측면에 식각물질의 재증착 현상이 발생하지 않았다. 그러나 에틸렌디아민 농도가 50% 이상에서는 구리 박막의 식각 속도가 약 10 nm/min이하로 현저히 느려지는 것이 확인된다. 3 shows etching profiles of a copper thin film according to a change in concentration of ethylenediamine in a mixed gas of ethylenediamine and argon. In the etching profile in pure argon of FIG. 3 (a), it is observed that copper redeposition occurs on the side etched by the etching mechanism by sputtering of argon ions. In the etching profile of the copper thin film etched at the concentration of 25% ethylenediamine in FIG. 3 (b), a slightly reduced redeposition material is observed on the side of the etching pattern than that observed in the etching profile by pure argon gas. At the concentration of 50% ethylenediamine in FIG. 3 (c), the redeposition of copper that occurred on the side of the etched copper thin film was significantly reduced, and at the concentration of 75% ethylenediamine in FIG. 3 (d), redeposition of copper did not occur. It is observed in the etching profile. Even in the case of 100% ethylenediamine in FIG. 3(e), the redeposition of the etching material on the side of the copper thin film did not occur. However, when the ethylenediamine concentration is 50% or more, it is confirmed that the etching rate of the copper thin film is remarkably slowed to about 10 nm/min or less.
실시예 1: 에틸렌디아민((NHExample 1: Ethylenediamine ((NH 22 )) 22 CC 22 HH 44 ) : 아세트산(CH): acetic acid (CH 33 COOH) (9:1) / ArCOOH) (9:1) / Ar
SiO2 하드마스크 식각 후에 구리를 식각할 때 사용되는 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산이 9:1 부피비로 혼합되며, 아르곤을 포함하는 혼합가스를 사용하였으며, 그 외의 조건은 비교예 1과 동일하다.Etching gas used when etching copper after SiO2 hard mask etching was a mixture of ethylenediamine and acetic acid in a volume ratio of 9:1 and a mixed gas containing argon, and other conditions were the same as those of Comparative Example 1.
도 4는 에틸렌디아민과 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막과 SiO2 하드마스크 박막들의 식각속도 및 식각선택도를 보여준다. 에틸렌디아민과 아세트산의 농도가 증가함에 따라서 구리와 SiO2 박막의 식각속도는 급격하게 감소하였으며 반면에 SiO2 하드마스크에 대한 Cu 박막의 식각선택도는 0.2에서 0.85사이를 유지 하였다. 4 shows that the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid in a mixed gas containing ethylenediamine, acetic acid and argon is fixed at 9: 1, and the concentration ratio of the mixture (ethylenediamine + acetic acid) is changed to concentrations of 25, 50, 75 and 100% to show the etch rate and etch selectivity of the copper thin film and the SiO 2 hard mask thin film. As the concentrations of ethylenediamine and acetic acid increased, the etch rates of copper and SiO 2 films decreased rapidly, while the etch selectivity of Cu films to SiO 2 hard masks remained between 0.2 and 0.85.
도 5는 에틸렌디아민과 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다. 도 5(a)의 pure Ar과 도 5(b)의 25% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도에서는 식각된 박막의 측면에 재증착의 발생이 관찰되지만, 도 5(c)의 50% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도와 도 5(d)의 75% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도에서는 구리의 측면에 재증착이 관찰되지 않는다. 또한, 도 5(d)의 75% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도와 도 5(e)의 100% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도에서는 식각된 구리 박막의 식각경사도 80~90도의 매우 높은 이방성 식각프로파일을 보인다. 5 shows that the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid in a mixed gas containing ethylenediamine, acetic acid and argon is fixed at 9: 1, and the concentration ratio of the mixture (ethylenediamine + acetic acid) is changed to concentrations of 25, 50, 75 and 100% to show the etching profiles of the copper thin film. In the concentration of pure Ar in FIG. 5 (a) and 25% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. 5 (b), redeposition was observed on the side of the etched thin film, but at 50% ( ethylenediamine + acetic acid) mixture concentration and 75% (ethylenediamine + acetic acid) mixture concentration in Fig. 5(d), no redeposition was observed on the copper side. In addition, at the concentration of the 75% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. 5(d) and the 100% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. It shows a highly anisotropic etch profile.
도 3에서는 75% 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스에서 그리고 100% 에틸렌디아민의 식각조건에서는 구리박막의 식각경사(약 70~80도)는 완만한 반면, 에틸렌디아민에 소량의 아세트산을 포함하는 식각가스를 이용한 도 5에는 재증착이 없으면서도 이방성이 매우 우수한 구리박막의 식각(식각경사는 약 80~90도)이 달성된 것이 관찰되었다.In FIG. 3, in the mixed gas of 75% ethylenediamine and argon and in the etching condition of 100% ethylenediamine, the etching slope (about 70 to 80 degrees) of the copper thin film is gentle, while the etching gas containing a small amount of acetic acid in ethylenediamine In FIG. 5 using , it was observed that etching of the copper thin film having excellent anisotropy without redeposition (etching inclination of about 80 to 90 degrees) was achieved.
실시예 2: 에틸렌디아민((NHExample 2: Ethylenediamine ((NH 22 )) 22 CC 22 HH 44 ) : 아세트산(CH): acetic acid (CH 33 COOH) (4:1) / ArCOOH) (4:1) / Ar
SiO2 하드마스크 식각 후에 구리를 식각할 때 사용되는 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산이 4:1 부피비로 혼합되며, 아르곤을 포함하는 혼합가스를 사용한다. 그 외의 조건은 비교예 1과 동일하다.Etching gas used when etching copper after SiO2 hard mask etching is a mixture of ethylenediamine and acetic acid in a volume ratio of 4:1, and a mixed gas containing argon is used. Other conditions are the same as in Comparative Example 1.
도6은 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 4:1로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 25, 50, 70, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막과 SiO2 하드마스크 박막들의 식각속도 및 식각선택도를 보여준다. 에틸렌디아민과 아세트산의 농도가 증가함에 따라서 구리와 SiO2 박막의 식각속도는 급격하게 감소하였으며 반면에 SiO2 하드마스크에 대한 Cu 박막의 식각선택도는 0.2에서 0.85사이를 유지 하였다. 식각가스에 소량의 아세트산을 첨가하여 식각함으로써 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스에 비하여 전반적인 구리 및 SiO2 하드마스크의 식각속도는 다소 증가하였다.Figure 6 fixes the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 4: 1 in a mixed gas containing ethylenediamine, acetic acid and argon, and the concentration ratio of the mixture (ethylenediamine + acetic acid) is 25, 50, 70, 75 and 100% concentration It shows the etching rate and etching selectivity of the copper thin film and the SiO 2 hard mask thin film by changing to . As the concentrations of ethylenediamine and acetic acid increased, the etch rates of copper and SiO 2 films decreased rapidly, while the etch selectivity of Cu films to SiO 2 hard masks remained between 0.2 and 0.85. By adding a small amount of acetic acid to the etching gas, the etching rate of the copper and SiO 2 hard mask was slightly increased compared to the mixed gas of ethylenediamine and argon.
도7은 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 4:1로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 25, 50, 70, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다. 도 7(b)의 25% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도에서는 식각된 박막의 측면에 재증착의 발생이 관찰되지만, 도 7(c)의 50% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도, 도 7(d)의 75% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도 및 도 7(d)의 100% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도에서는 구리의 측면에 재증착이 관찰되지 않았으며, 식각된 구리 박막의 식각경사도 80~90도의 매우 높은 이방성 식각프로파일을 나타낸다.Figure 7 fixes the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 4: 1 in a mixed gas containing ethylenediamine, acetic acid and argon, and the concentration ratio of the mixture (ethylenediamine + acetic acid) is 25, 50, 70, 75 and 100% concentration to show the etching profiles of the copper thin film. At the concentration of the 25% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. 7(b), redeposition was observed on the side of the etched thin film, but at the concentration of the 50% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. 7(c), At the concentration of 75% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. 7(d) and the concentration of 100% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. The etching slope of the copper thin film also shows a very high anisotropic etching profile of 80 to 90 degrees.
실시예 3: 에틸렌디아민((NHExample 3: Ethylenediamine ((NH 22 )) 22 CC 22 HH 44 ) : 아세트산(CH): acetic acid (CH 33 COOH) (7:3) / ArCOOH) (7:3) / Ar
SiO2 하드마스크 식각 후에 구리를 식각할 때 사용되는 식각가스는 에틸렌디아민과 아세트산이 7:3 부피비로 혼합되며, 아르곤을 포함하는 혼합가스를 사용한다. 그 외의 조건은 비교예 1과 동일하다.Etching gas used when etching copper after SiO2 hard mask etching is a mixture of ethylenediamine and acetic acid in a volume ratio of 7:3, and a mixed gas containing argon is used. Other conditions are the same as in Comparative Example 1.
도8은 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 7:3로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막과 SiO2 하드마스크 박막들의 식각속도 및 식각선택도를 보여준다. 에틸렌디아민과 아세트산의 농도가 증가함에 따라서 구리와 SiO2 박막의 식각속도는 급격하게 감소하였으며 반면에 SiO2 하드마스크에 대한 Cu 박막의 식각선택도는 0.1에서 0.7사이를 유지 하였다. 식각가스에 소량의 아세트산을 첨가하여 식각함으로써 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스에 비하여 전반적인 구리 및 SiO2 하드마스크의 식각속도는 다소 증가하였다.8 is a mixed gas containing ethylenediamine, acetic acid and argon, by fixing the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 7: 3, and changing the concentration ratio of the mixture (ethylenediamine + acetic acid) to 25, 50, 75 and 100% concentration to show the etch rate and etch selectivity of the copper thin film and the SiO 2 hard mask thin film. As the concentrations of ethylenediamine and acetic acid increased, the etch rates of copper and SiO 2 films decreased rapidly, while the etch selectivity of Cu films to SiO 2 hard masks remained between 0.1 and 0.7. By adding a small amount of acetic acid to the etching gas, the etching rate of the copper and SiO 2 hard mask was slightly increased compared to the mixed gas of ethylenediamine and argon.
도9는 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 7:3로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 25, 50, 75 그리고 100%의 농도로 변화시켜서 구리박막의 식각 프로파일들을 보여준다. 도 9(a)의 25% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도에서는 식각된 박막의 측면에 재증착의 발생이 관찰되지만, 도 9(b)의 50% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도, 도 9(c)의 75% (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도 및 도 9(d)의 100%(에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도에서는 구리의 측면에 재증착이 관찰되지 않았을 뿐만 아니라, 식각된 구리 박막의 식각경사도 70~80도의 우수한 이방성 식각프로파일을 나타낸다.9 is a mixed gas containing ethylenediamine, acetic acid and argon, by fixing the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 7: 3, and changing the concentration ratio of the mixture (ethylenediamine + acetic acid) to 25, 50, 75 and 100% concentration to show the etching profiles of the copper thin film. At the concentration of 25% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. 9 (a), redeposition was observed on the side of the etched thin film, but in FIG. In the concentration of 75% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. 9(c) and 100% (ethylenediamine + acetic acid) mixture in FIG. The etching slope of the copper thin film also shows an excellent anisotropic etching profile of 70 to 80 degrees.
도10은 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 85%의 농도로 고정하여 구리박막과 SiO2 하드마스크 박막들의 식각속도 및 식각선택도를 보여주는 것이고 식각조건은 300 W-900 W ICP rf power, 300 V dc-bias voltage, 그리고 0.67 Pa 의 공정압력이다.10 is a mixture of ethylenediamine, acetic acid and argon, in which the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9: 1, and the concentration ratio of the (ethylenediamine + acetic acid) mixture is fixed at a concentration of 85% to form a copper thin film and SiO 2 It shows the etch rate and etch selectivity of the hard mask thin films, and the etching conditions are 300 W-900 W ICP rf power, 300 V dc-bias voltage, and 0.67 Pa process pressure.
도 11은 도10과 동일한 식각조건에서 도 11(a)는 300 W의 ICP rf power, 도 11(b)는 500 W의 ICP rf power, 도 11(c)는 700 W ICP rf power, 그리고 도 11(d)는 900 W ICP rf power에서 식각된 구리 박막의 식각프로파일들이다. 표준 식각조건은 300 V dc-bias voltage, 그리고 0.67 Pa 공정압력이다.11 shows the same etching conditions as FIG. 10, FIG. 11(a) shows ICP rf power of 300 W, FIG. 11(b) shows ICP rf power of 500 W, FIG. 11(c) shows 700 W ICP rf power, and FIG. 11(d) are the etching profiles of the copper film etched at 900 W ICP rf power. Standard etching conditions are 300 V dc-bias voltage and 0.67 Pa process pressure.
그 결과, ICP rf power가 증가할수록 Cu와 SiO2의 식각속도는 직선적으로 증가하였다. SiO2 하드마스크에 대한 구리박막의 식각선택도는 약 0.3-0.5 정도의 값을 보였다. As a result, the etching rate of Cu and SiO2 increased linearly as the ICP rf power increased. The etching selectivity of the copper thin film for the SiO2 hard mask was about 0.3-0.5.
식각프로파일 측면에서는 모든 조건들에서 식각된 측면에 재증착은 발생하지 않았으며 rf power가 점진적으로 증가함에 따라서 식각프로파일의 다소 개선되어 식각 이방성이 증가하는 것이 관찰되었다. 700 W와 900 W의 식각 조건에서는 식각 후 하드마스크와 구리박막의 측면에서 재증착 물질의 관찰되지 않았으며 매우 가파른 약 75도의 식각경사가 관찰되었다. 일반적으로 ICP rf power가 증가하면 반응기내의 플라즈마 밀도가 증가하게 되어 더 많은 라디칼과 더 많은 양이온들이 생성되어서 박막들의 식각속도들은 증가하게 되며 식각 프로파일의 이방성(anisotropy)에도 도움이 된다. In terms of the etching profile, redeposition did not occur on the etched side under all conditions, and it was observed that the etching profile was slightly improved and the etching anisotropy increased as the rf power gradually increased. At the etching conditions of 700 W and 900 W, no redeposition material was observed on the side of the hard mask and copper thin film after etching, and a very steep etching slope of about 75 degrees was observed. In general, when the ICP rf power is increased, the plasma density in the reactor is increased, and more radicals and more positive ions are generated, so that the etching rates of the thin films are increased and the anisotropy of the etching profile is also helpful.
도12는 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 85%의 농도로 고정하여 구리박막과 SiO2 하드마스크 박막들의 식각속도 및 식각선택도를 보여주는 것이고 식각조건은 500 W ICP rf power, 200-400 V dc-bias voltage, 그리고 0.67 Pa 의 공정압력이다.12 is a mixture of ethylenediamine, acetic acid and argon, in which the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9: 1, and the concentration ratio of the (ethylenediamine + acetic acid) mixture is fixed at a concentration of 85% to obtain a copper thin film and SiO 2 The etching rate and etch selectivity of the hardmask thin films are shown, and the etching conditions are 500 W ICP rf power, 200-400 V dc-bias voltage, and 0.67 Pa process pressure.
도 13은 도12와 동일한 식각조건에서 도 13(a)는 200 V dc-bias voltage, 도 13(b)는 300 V, 그리고 도 13(c)는 400 V 에서 식각된 구리 박막의 식각프로파일들이다. 표준 식각조건은 500 W ICP rf power, 200-400 V dc-bias voltage 그리고 0.67 Pa 공정압력이다.FIG. 13 shows etching profiles of copper thin films etched at 200 V dc-bias voltage in FIG. 13 (a), 300 V in FIG. 13 (b), and 400 V in FIG. 13 (c) under the same etching conditions as those in FIG. . Standard etching conditions are 500 W ICP rf power, 200–400 V dc-bias voltage and 0.67 Pa process pressure.
그 결과, dc-bias voltage가 증가함에 따라서 구리 박막과 SiO2 하드마스크의 식각속도는 선형적으로 증가하였고 결과적으로 SiO2 하드마스크 대한 구리 박막의 식각선택도도 약 0.2에서 0.5까지 증가하였다. As a result, as the dc-bias voltage increased, the etching rate of the copper thin film and the SiO2 hard mask increased linearly, and consequently, the etching selectivity of the copper thin film to the SiO2 hard mask also increased from about 0.2 to 0.5.
모든 조건에서 식각된 구리박막의 측면에 재증착 물질은 관찰되지 않았으며 dc-bias voltage가 증가함에 따라서 식각경사(식각이방성)는 개선되어 400 V의 식각조건에서는 식각 경사는 약 75도 이상으로 개선되었다.No redeposited material was observed on the side of the etched copper thin film under all conditions, and the etching slope (etch anisotropy) improved as the dc-bias voltage increased. Under the etching condition of 400 V, the etching slope improved to about 75 degrees or more. It became.
dc-bias voltage가 증가하면 플라즈마내의 양이온들이 더 큰 에너지로 기판쪽으로 끌려와서 강하게 충돌하게 되어 박막이 제거되거나 표면에 남아 있는 식각생성물들이 제거되어 전반적으로 박막의 식각속도가 증가하게 되며 깨끗한 식각 프로파일이 얻어진다. 그러나 과도한 dc-bias voltage는 양이온의 과도한 에너지에 의하여 박막의 스퍼터링 효과를 나타내어 식각 후에 재증착물질로 남게 될 수 있다.When the dc-bias voltage increases, positive ions in the plasma are attracted to the substrate with higher energy and collide strongly, so that the thin film is removed or the etching products remaining on the surface are removed, resulting in an overall increase in the etching rate of the thin film and a clean etching profile. is obtained However, an excessive dc-bias voltage may cause a sputtering effect of the thin film due to excessive energy of positive ions, and may remain as a redeposited material after etching.
도14는 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 (에틸렌디아민 + 아세트산) 혼합물의 농도비를 85%의 농도로 고정하여 구리박막과 SiO2 하드마스크 박막들의 식각속도 및 식각선택도를 보여주는 것이고 식각조건은 500 W ICP rf power, 300 V dc-bias voltage, 그리고 0.13-01.3 Pa 의 공정압력이다.14 is a mixture of ethylenediamine, acetic acid and argon, in which the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is fixed at 9: 1, and the concentration ratio of the (ethylenediamine + acetic acid) mixture is fixed at a concentration of 85% to form a copper thin film and SiO 2 It shows the etch rate and etch selectivity of hardmask thin films, and the etching conditions are 500 W ICP rf power, 300 V dc-bias voltage, and 0.13-01.3 Pa process pressure.
도 15는 도14와 동일한 식각조건에서 도 15(a)는 0.13 Pa, 도 15(b)는 0.67 Pa, 그리고 도 15(c)는 1.3 Pa의 공정압력에서 식각된 구리 박막의 식각프로파일들이다. 표준 식각조건은 500 W ICP rf power, 300 V dc-bias voltage 그리고 0.13-1.3 Pa 공정압력이다.FIG. 15 shows etching profiles of copper thin films etched under the same etching conditions as those of FIG. 14 at process pressures of 0.13 Pa in FIG. 15 (a), 0.67 Pa in FIG. 15 (b), and 1.3 Pa in FIG. 15 (c). Standard etching conditions are 500 W ICP rf power, 300 V dc-bias voltage and 0.13-1.3 Pa process pressure.
그 결과, 공정 압력이 증가함에 따라서 구리와 SiO2 박막의 식각속도는 점진적으로 감소되었으며 SiO2 하드마스크에 대한 구리 박막의 식각 선택도는 약 0.38에서 0.41의 범위 내에서 미미한 변화가 있었다.As a result, as the process pressure increased, the etching rates of the copper and SiO2 thin films gradually decreased, and the etching selectivity of the copper thin film to the SiO2 hard mask showed a slight change within the range of about 0.38 to 0.41.
구리박막의 식각프로파일 측면에서는 공정압력이 낮아지면서 식각경사가 개선되는 것이 관찰되었다. 즉, 0.67 Pa에서 식각된 구리박막의 식각경사는 약 70도이었으나 0.13 Pa에서 식각된 경우의 식각경사는 약 76도로 다소 향상되었으며 식각 후 재증착 물질은 관찰되지 않았다. 반면에 1.3 Pa에서 식각된 경우에는 식각경사가 약 65도로 다소 감소하였다.In terms of the etching profile of the copper thin film, it was observed that the etching slope was improved as the process pressure was lowered. That is, the etching slope of the copper thin film etched at 0.67 Pa was about 70 degrees, but the etching slope when etched at 0.13 Pa was slightly improved to about 76 degrees, and no redeposited material was observed after etching. On the other hand, in the case of etching at 1.3 Pa, the etching slope slightly decreased to about 65 degrees.
이러한 결과는 일반적으로 0.13 Pa의 저압에서는 mean free path가 크게 증가하여 플라즈마 내에서 생성된 라디칼이나 이온들이 충돌 없이 효과적으로 박막표면에 도달하게 되어 더 많은 라디칼과 이온들이 박막 표면과 화학반응 및 스퍼터링 등과 같은 반응에 참여하게 되어 식각속도가 증가하고 식각프로파일이 개선되는 효과가 얻어진다.These results show that at a low pressure of 0.13 Pa, the mean free path is greatly increased, so that radicals or ions generated in the plasma reach the thin film surface effectively without collision, so that more radicals and ions are transferred to the thin film surface through chemical reactions and sputtering. By participating in the reaction, the effect of increasing the etching rate and improving the etching profile is obtained.
도16은 에틸렌디아민과 아르곤, 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤의 혼합가스들로부터 생성된 플라즈마내의 활성성분들을 optical emission spectroscopy (OES) 의하여 측정한 결과들이다. 도16(a)는 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스, 도16(b)는 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 변화시키면서 측정한 OES 결과이고 도16(c)는 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 4:1로 고정하여 에틸렌디아민과 아세트산 혼합물과 아르곤과의 농도비를 변화시키면서 측정한 OES 결과이다.FIG. 16 shows the results of optical emission spectroscopy (OES) measurement of active components in plasma generated from ethylenediamine and argon, mixed gases of ethylenediamine, acetic acid and argon. Figure 16 (a) is a mixed gas of ethylenediamine and argon, and Figure 16 (b) is an OES result measured while changing the concentration ratio of a mixture of ethylenediamine and acetic acid and argon by fixing the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 9:1 16(c) is an OES result obtained by fixing the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 4:1 and changing the concentration ratio between ethylenediamine and acetic acid mixture and argon.
도16(a)의 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스의 경우에는, 에틸렌디아민의 농도가 증가함에 따라서 [CN]과 [H] 농도가 점진적으로 증가하고 특히 [CN]의 강도가 크게 증가하여 구리박막과의 반응 가능성을 예측할 수 있다. 도16(b)의 경우에는 에틸렌디아민과 아세트 산의 혼합가스의 농도가 증가함에 따라서 [CN]과 [H]의 강도는 증가하였으나, 도16(a)의 에틸렌디아민과 아르곤의 혼합가스의 경우보다 각 활성종들의 강도는 다소 감소되었다. 또한 75%의 농도(에틸렌디아민과 아세트산 부피비는 9:1)에서 [CN]의 최대 강도를 확인할 수 있었다. 도16(c)의 경우에는 에틸렌디아민과 아세트 산의 부피비가 4;1로서 [CN]과 [H]의 강도가 크게 감소하였으며 이는 활성종과 구리박막과의 반응의 감소를 의미하는 것으로 식각속도의 감소 또는 식각 프로파일의 열화 등으로 나타날 수 있다. In the case of the mixed gas of ethylenediamine and argon in FIG. 16 (a), as the concentration of ethylenediamine increases, the concentrations of [CN] and [H] gradually increase, and in particular, the strength of [CN] increases significantly, resulting in a copper thin film The probability of reaction with can be predicted. In the case of FIG. 16 (b), the intensity of [CN] and [H] increased as the concentration of the mixed gas of ethylenediamine and acetic acid increased, but in the case of the mixed gas of ethylenediamine and argon in FIG. 16 (a) Intensity of each active species was more or less decreased. In addition, the maximum intensity of [CN] was confirmed at a concentration of 75% (volume ratio of ethylenediamine and acetic acid is 9:1). In the case of FIG. 16 (c), the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid was 4:1, and the intensity of [CN] and [H] was greatly reduced, which means a decrease in the reaction between active species and the copper thin film, and the etching rate It may appear as a decrease in or deterioration of an etch profile.
도17은 아세트산, 에틸렌디아민과 아르곤, 에틸렌디아민과 아세트산의 혼합가스와 아르곤 가스의 혼합가스들을 이용하여 식각된 구리 박막표면에 대한 XPS 분석의 결과이다. (a) Cu 2p, (b) C 1s, (c) N 1s의 narrow scan의 결과들이다. 도17(a)의 Cu 2p narrow scan들을 살펴보면 에틸렌디아민 가스의 경우에 CuCN의 화합물이 식각된 구리 박막표면에서 발견된다. 이는 에틸렌디아민과 구리박막이 표면반응을 일으켰다는 의미이고 에틸렌디아민에 아세트산 가스와 아르곤가스가 첨가되어 에틸렌디아민과 아세트산이 9:1의 혼합비로 구성된 에틸렌디아민과 아세트산의 혼합가스의 농도가 25%, 50%, 75%, 그리고 100%로 증가함에 따라서 CuCN의 peak의 강도가 점진적으로 증가하였으며 이러한 결과도 에틸렌디아민과 구리박막이 표면반응을 일으켰다는 것을 의미한다. 도17(b)의 C 1s narrow scan에서는 에틸렌디아민의 가스의 농도가 증가할수록, 에틸렌디아민과 아세트산의 혼합가스의 농도가 증가할수록 표면에 생성되는 C-C/C-H를 포함하는 고분자박막이 감소하고 CuCN의 반응생성물이 증가하는 것으로 사료된다. 도17(c)의 N 1s narrow scan의 경우에는, 에틸렌디아민 가스로 식각하였을 때 매우 강한 CuCN의 peak가 관찰되며 약 399.7 eV의 위치에서 N을 포함하는 물질인 -[CHCNH2CH2]- 이 식각된 구리박막의 표현에 형성되고 있는 것으로 예상된다. 에틸렌디아민과 아세트산의 혼합가스의 농도가 증가함에 따라서 CuCN의 peak가 증가하는 경향은 동일하며 약 399.7 eV의 위치에서 미확인된 peak인 -[CHCNH2CH2]-의 존재도 동일하게 예상된다. 결론적으로 에틸렌디아민가스는 구리박막과 현재의 식각조건에서 표면반응을 진행하여 C-C/C-H/C-N을 포함하는 박막이 구리표면에 순간적으로 증착되어 식각이방성을 형성하는 데 도움을 주는 것으로 판단된다. 이러한 결과들은 앞에서 제시한 각각의 가스들에 대한 식각속도와 식각프로파일 결과들과 잘 일치함을 알 수 있다.17 is a result of XPS analysis on the surface of a copper thin film etched using a mixture of acetic acid, ethylenediamine and argon, ethylenediamine and acetic acid mixture and argon gas. These are the results of a narrow scan of (a) Cu 2p, (b) C 1s, and (c) N 1s. Looking at the Cu 2p narrow scans in FIG. 17(a), in the case of ethylenediamine gas, the compound of CuCN is found on the surface of the etched copper thin film. This means that ethylenediamine and copper thin film caused a surface reaction, and acetic acid gas and argon gas were added to ethylenediamine, so that the concentration of the mixed gas of ethylenediamine and acetic acid composed of ethylenediamine and acetic acid in a mixing ratio of 9:1 was 25%, As the concentration increased to 50%, 75%, and 100%, the peak intensity of CuCN gradually increased, and these results also indicate that ethylenediamine and the copper thin film caused a surface reaction. In the C 1 s narrow scan of FIG. 17 (b), as the concentration of ethylenediamine gas increases and the concentration of the mixed gas of ethylenediamine and acetic acid increases, the polymer thin film containing CC/CH generated on the surface decreases, and CuCN It is believed that the reaction product increases. In the case of the N 1 s narrow scan of FIG. 17 (c), a very strong peak of CuCN is observed when etching with ethylenediamine gas, and -[CHCNH 2 CH 2 ]-, a material containing N at a position of about 399.7 eV, is It is expected to be formed on the surface of the etched copper thin film. As the concentration of the mixed gas of ethylenediamine and acetic acid increases, the peak of CuCN tends to increase, and the presence of -[CHCNH 2 CH 2 ]-, an unidentified peak at about 399.7 eV, is also expected. In conclusion, it is judged that ethylenediamine gas helps to form etching anisotropy as a thin film containing CC/CH/CN is instantly deposited on the copper surface by conducting a surface reaction with the copper thin film under the current etching conditions. It can be seen that these results are in good agreement with the etch rate and etch profile results for each gas presented above.
도18(a)는 에틸렌디아민, 아세트산 및 아르곤을 포함하는 혼합가스에서 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비를 9:1로 고정하여 85%의 (에틸렌디아민+아세트산) 혼합물의 농도에서 식각되고 SiO2 하드마스크가 제거된 구리 박막의 식각프로파일이다. 150 nm의 라인 패턴으로서 측면의 식각경사는 약 76도이다. 도18(b)는 (a)에서 관찰된 SEM 사진을 고배율로 확대한 TEM의 식각 프로파일을 보여주고 있다. 식각된 구리박막의 측면에 재증착이 존재하지 않는 이방성 식각프로파일을 보여주고 있다. 18(a) is etched at a concentration of 85% (ethylenediamine + acetic acid) mixture by fixing the volume ratio of ethylenediamine and acetic acid to 9: 1 in a mixed gas containing ethylenediamine, acetic acid and argon, and the SiO2 hard mask is formed. It is an etch profile of the removed copper film. As a line pattern of 150 nm, the etching slope of the side surface is about 76 degrees. Figure 18 (b) shows the etching profile of the TEM magnified at high magnification of the SEM picture observed in (a). It shows an anisotropic etching profile with no redeposition on the side of the etched copper thin film.
이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시 형태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 맹백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다. In the above, specific parts of the content of the present invention have been described in detail, and for those skilled in the art, these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be blind Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
Claims (9)
(b) 에틸렌디아민((NH2)2C2H4), 아세트산(CH3COOH) 및 불활성 가스를 포함하는 혼합가스를 플라즈마화하는 단계;
(c) 상기 (b) 단계에서 생성된 플라즈마를 이용하여 상기 (a) 단계에서 마스킹된 하드마스크를 이용하여 구리 박막을 식각하는 단계;를 포함하며,
상기 혼합가스내 에틸렌디아민과 아세트산의 부피비는 9:1 내지 6:4의 범위이고, 에틸렌디아민과 아세트산의 부피의 합은 전체 혼합가스에 대하여 50 내지 100vol%의 범위인 것을 특징으로 하는 구리 박막의 식각방법.
(a) patterning the copper thin film with a hard mask and masking it by etching;
(b) converting a mixed gas containing ethylenediamine ((NH 2 ) 2 C 2 H 4 ), acetic acid (CH 3 COOH), and an inert gas into plasma;
(c) etching the copper thin film using the hard mask masked in step (a) using the plasma generated in step (b);
The volume ratio of ethylenediamine and acetic acid in the mixed gas is in the range of 9: 1 to 6: 4, and the sum of the volumes of ethylenediamine and acetic acid is in the range of 50 to 100 vol% with respect to the total mixed gas. Copper thin film, characterized in that etching method.
상기 (a) 단계의 하드 마스크는 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4), TiO2, Ti, TiN, Ta, W 또는 비정질 카본(amorphous carbon) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 구리 박막의 식각방법.
According to claim 1,
The hard mask in step (a) is silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), TiO 2 , Ti, TiN, Ta, W, or amorphous carbon, characterized in that any one selected from Etching method of copper thin film.
상기 (c) 단계에서의 공정 온도는 10℃ 내지 25℃인 것을 특징으로 하는 구리박막의 식각방법.
According to claim 1,
The etching method of the copper thin film, characterized in that the process temperature in step (c) is 10 ℃ to 25 ℃.
상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 0.1 ~ 1.3 Pa 범위의 공정 압력으로 혼합가스를 주입하여 수행되는 것을 특징으로 하는 구리박막의 식각방법.
According to claim 1,
Plasmaization in step (c) is performed by injecting a mixed gas at a process pressure in the range of 0.1 to 1.3 Pa.
상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 300 내지 900W의 코일 고주파 전력 (ICP rf power)을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 구리박막의 식각방법.
According to claim 1,
Plasmaization in step (c) is performed by applying coil high frequency power (ICP rf power) of 300 to 900 W.
상기 (c) 단계에서의 플라즈마화는 200 내지 400V의 dc-bias 전압을 인가하여 수행되는 것을 특징으로 하는 구리박막의 식각방법.
According to claim 1,
Plasmaization in step (c) is performed by applying a dc-bias voltage of 200 to 400V.
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