KR20080055294A - Plasma etching method - Google Patents

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    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching

Abstract

A plasma etching method is provided to enable control of micro loading effect in an etch process by adjusting the size of CD(critical dimension) and the slope profile of a pattern in etching a nitride pattern by a plasma etch process. A wafer is installed in a process chamber. A plasma source part is introduced into the upper part of the process chamber to make plasma the reaction gas supplied to the inside of the process chamber. A source power part applies source power for generating the plasma to the plasma source part. A bias power part supplies bias power to the rear surface of a wafer(310) to be installed in the process chamber. A wafer is installed in the process chamber, including an etch target layer(350) and an etch mask(370) on the etch target layer. Reaction gas including oxide gas, CFx gas and CHxFy gas is supplied to the inside of the process chamber, and a plasma etch process is performed on the etch target layer to form a pattern wherein the supplied flowrate of the CHxFy gas is relatively adjusted so that the lateral slope or/and CD of the pattern are controlled to form a pattern of the etch target layer. The oxide gas can include oxygen gas, the CFx can include CF4 gas, and the CHxFy gas can include CHF3 gas.

Description

플라즈마 식각방법{Plasma etching method}Plasma etching method

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 식각 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 식각 장치에 도입된 플라즈마 소스 코일(coil) 구조체를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다. 2 is a plan view schematically illustrating a plasma source coil structure introduced into a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 플라즈마 식각방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a plasma etching method according to a first embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 11은 본 발명의 제1실시예에 의한 플라즈마 식각방법에 의한 실리콘질화물층 패턴들의 형상을 설명하기 위해서 제시한 사진들이다. 4 to 11 are photographs provided to explain the shape of the silicon nitride layer patterns by the plasma etching method according to the first embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 제1실시예에 의한 플라즈마 식각방법의 효과를 설명하기 위해서 제시한 측정 그래프(graph)이다. 12 is a measurement graph presented to explain the effect of the plasma etching method according to the first embodiment of the present invention.

도 13은 본 발명의 제2실시예에 의한 플라즈마 식각방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating a plasma etching method according to a second embodiment of the present invention.

도 14 내지 도 18은 본 발명의 제2실시예에 의한 플라즈마 식각방법에 의한 실리콘질화물층 패턴들의 형상을 설명하기 위해서 제시한 사진들이다. 14 to 18 are photographs provided to explain the shape of the silicon nitride layer patterns by the plasma etching method according to the second embodiment of the present invention.

도 19는 본 발명의 제2실시예에 의한 플라즈마 식각방법의 효과를 설명하기 위해서 제시한 측정 선폭 그래프(graph)이다. FIG. 19 is a graph of a measurement line width presented to explain the effect of the plasma etching method according to the second embodiment of the present invention.

본 발명은 집적회로소자 제조에 관한 것으로, 특히, 패턴 프로파일(pattern profile)을 조절할 수 있는 플라즈마(plasma) 식각방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the manufacture of integrated circuit devices, and more particularly, to a plasma etching method capable of adjusting a pattern profile.

집적회로소자 또는 반도체 소자를 제조하는 공정에 유도 결합 플라즈마(ICP:Inductively Coupled Plasma) 장치를 이용하여 패턴을 형성하는 과정이 이용되고 있다. ICP 장치는 플라즈마 소스 코일(plasma source coil)이 공정 챔버(process chamber)의 상측에 설치된 형태로 기본적으로 구성되고 있다. 플라즈마 소스 코일에 제공되는 고주파(RF: Radio Frequency) 형태의 파워(power)에 의해서, 공정 챔버의 상측으로 도입되는 반응 가스들이 플라즈마화되고, 플라즈마를 이용하여 식각 대상층을 식각하는 식각 과정으로 패터닝이 수행되고 있다. A process of forming a pattern using an inductively coupled plasma (ICP) device is used in a process of manufacturing an integrated circuit device or a semiconductor device. The ICP apparatus is basically configured in such a manner that a plasma source coil is installed above the process chamber. Radio frequency (RF) power provided to the plasma source coil causes the reaction gases introduced to the upper side of the process chamber to be plasma-formed, and patterning is performed by etching the etching target layer using plasma. Is being performed.

ICP 형태의 건식 식각 장치를 이용하여 포토레지스트 패턴(photoresist pattern)에 노출된 식각 대상층 부분을 선택적으로 식각하여 패터닝을 수행할 때, 형성되는 패턴의 형상 또는 패턴의 측벽 프로파일(profile)을 제어하는 것은 매우 중요하게 인식되고 있다. 플라즈마 식각 과정에서 패턴 프로파일에 영향을 주는 공정 변수는 여러 요소들을 고려할 수 있으나, 모든 공정 변수들을 정확하게 제어하는 것은 실질적으로 어렵다. When performing patterning by selectively etching a portion of an etch target layer exposed to a photoresist pattern using a dry etching apparatus of an ICP type, controlling the shape of the formed pattern or the sidewall profile of the pattern is performed. It is very important. Process variables affecting the pattern profile in the plasma etching process may take into account several factors, but it is practically difficult to accurately control all process variables.

한편, 반도체 소자 제조를 위한 웨이퍼의 구경이 300㎜로 대구경화됨에 따라, 웨이퍼 상에 형성된 식각 대상층에 건식 식각을 수행할 때, 패턴 프로파일을 제어하기가 200㎜ 구경의 웨이퍼를 이용할 경우에 비해 더욱 어려워지고 있다. 또한, 반도체 소자의 디자인 룰(design rule)이 감소됨에 따라, 실리콘질화물(Si3N4)이나 실리콘산질화물(SiON)과 같은 질화물 계열의 층의 패턴을 하드 마스크(hard mask) 또는 식각 마스크로 이용하는 공정이 많이 채용되고 있다. 이러한 하드 마스크의 패턴 프로파일은 하드 마스크를 이용하여 패터닝하고자하는 대상층 패턴의 프로파일에 영향을 미치므로 중요하게 인식되고 있다. On the other hand, as the diameter of the wafer for manufacturing a semiconductor device is largely enlarged to 300 mm, when performing dry etching on the etching target layer formed on the wafer, it is more difficult to control the pattern profile than when using a wafer having a 200 mm diameter. It's getting harder. In addition, as the design rule of the semiconductor device is reduced, a pattern of a nitride-based layer such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) or silicon oxynitride (SiON) is converted into a hard mask or an etching mask. Many processes are used. The pattern profile of the hard mask is important because it affects the profile of the target layer pattern to be patterned using the hard mask.

이에 따라, 특정 공정 변수를 제어함으로써, 결과 패턴의 프로파일, 특히, 을 의도한 프로파일을 가지게 형성하는 방법의 개발이 크게 요구되고 있다. Accordingly, there is a great demand for the development of a method of forming a profile of the resulting pattern, in particular, an intentional profile by controlling specific process variables.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 패턴의 형상에 따른 패턴의 측벽 프로파일을 조절할 수 있는 플라즈마 식각방법을 제시하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a plasma etching method that can adjust the sidewall profile of the pattern according to the shape of the pattern.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 관점은, 내부에 웨이퍼가 장착되는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 상측에 도입되어 상기 공정 챔버 내에 제공되는 반응 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 소스(source)부, 상기 플라즈마 소스부에 상기 플라즈마 발생을 위한 소스 파워(source power)를 인가하는 소스 파워부, 및 상기 공정 챔버에 장착될 웨이퍼 후면에 바이어스 파워(bias power)를 제공할 바이어스 파워부를 포함하는 플라즈마 식각 장치의, 상기 공정 챔버에 식각대상층 및 상기 식각대상층 상의 식각 마스크를 포함하는 웨이퍼를 장착하는 단계; 및 상기 공정 챔버 내에 산화 가스, 불화탄소가스(CFx) 및 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하는 반응 가스를 공급하며 상기 식각 대상층을 플라즈마 식각하여 패턴을 형성하되, 상기 불화수소화탄소가스의 공급 흐름량을 상대적으로 조절하여 상기 패턴의 측벽 경사 또는 선폭(CD) 또는 측벽 경사 및 선폭을 조절하며 상기 식각 대상층의 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각방법을 제시한다. One aspect of the present invention for achieving the above technical problem is a process chamber in which a wafer is mounted therein, a plasma source unit introduced into an upper portion of the process chamber to plasma the reaction gas provided in the process chamber, A source power unit for applying source power for generating the plasma to a plasma source unit, and a bias power unit for providing bias power to a rear surface of a wafer to be mounted in the process chamber. Mounting a wafer including an etching target layer and an etching mask on the etching target layer in the process chamber; And supplying a reaction gas including an oxidizing gas, carbon fluoride gas (CF x ), and hydrogen fluoride carbon gas (CH x F y ) in the process chamber, and plasma-etching the etching target layer to form a pattern, wherein the carbon fluoride According to the present invention, there is provided a plasma etching method including controlling a supply flow amount of a gas to adjust a sidewall slope or a line width (CD) or a sidewall slope and a linewidth of the pattern and to form a pattern of the etching target layer.

상기 산화 가스는 산소가스를 포함하고, 상기 불화탄소가스(CFx)는 사불화탄소가스(CF4)를 포함하고, 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)는 삼불화메탄가스(CHF3)를 포함할 수 있다. The oxidizing gas includes an oxygen gas, the carbon fluoride gas (CF x ) includes a carbon tetrafluoride gas (CF 4 ), and the hydrogen fluoride carbon gas (CH x F y ) is a trifluoromethane gas (CHF 3 ). It may include.

상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는, 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 산화가스, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 불화탄소가스(CFx), 및 대략 10 내지 20 sccm의 흐름량으로 적어도 50초 이상 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여, 상기 패턴의 측벽이 네거티브 경사(negative slope)를 가지게 제1 플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. The reaction gas for etching the etching target layer is the fluorinated carbon gas supplied in any one of the flow rate of the oxidized gas, the flow amount of about 30 to 120 sccm, the flow amount of any one of about 14 to 28 sccm ( CF x ), and the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) supplied at least 50 seconds or more at a flow rate of approximately 10 to 20 sccm, such that the sidewalls of the pattern have a negative slope It may include the step of performing the etching.

상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는, 대략 10 내지 20 sccm의 흐름량으로 많아야 50초 미만 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여 상기 패턴의 측벽이 수직 경사(vertical slope)를 가지게 제2플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. The reactive gas for etching the etch target layer includes the hydrogen fluoride carbon gas (CH x F y ), which is supplied at most less than 50 seconds at a flow rate of approximately 10 to 20 sccm, and the sidewall of the pattern is vertical slope. It may include the step of performing a second plasma etching to have.

상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 많아야 50초 미만 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여 상기 패턴의 측벽이 포지티브 경사(positive slope)를 가지게 제3플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. The reactive gas etching the layer to be etched includes a carbon fluoride gas (CH x F y ) which is supplied at most less than 50 seconds at a flow rate of about 30 to 120 sccm, and the sidewall of the pattern has a positive slope. It may include the step of performing a third plasma etching to have.

상기 패턴의 측벽의 경사가 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)의 흐름량의 증가에 따라 대략 91.0°내지 80.2°로 감소하게 상기 플라즈마 식각을 수행할 수 있다. The plasma etching may be performed such that the inclination of the sidewall of the pattern decreases from about 91.0 ° to 80.2 ° with an increase in the flow rate of the carbon fluoride carbon gas (CH x F y ).

상기 패턴의 측벽의 경사가 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 공급하는 시간의 증가에 따라 증가하게 상기 플라즈마 식각을 수행할 수 있다. The plasma etching may be performed such that the inclination of the sidewall of the pattern increases as the time for supplying the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) increases.

상기 식각 대상층은 실리콘질화물층을 포함할 수 있다. 상기 식각 대상층은 실리콘질화물, 실리콘산질화물(SiON) 및 티타늄 질화물(TiN) 중 어느 하나를 포함하는 단일층 또는 다중층이거나 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 다중층을 포함할 수 있다. The etching target layer may include a silicon nitride layer. The etching target layer may include a single layer or multiple layers including any one of silicon nitride, silicon oxynitride (SiON), and titanium nitride (TiN), or multiple layers including any one or a combination of two or more selected.

상기 반응가스는 대략 200sccm의 흐름량으로 공급되는 아르곤가스(Ar)를 더 포함할 수 있다. The reaction gas may further include argon gas (Ar) which is supplied at a flow rate of approximately 200 sccm.

상기 소스 파워는 많아야 150 W 이하로 공급되고, 상기 바이어스 파워는 상기 소스 파워보다 대략 6배 이상 큰 900 내지 2000 W로 공급될 수 있다. The source power may be supplied at most 150 W or less, and the bias power may be supplied at 900 to 2000 W, approximately six times greater than the source power.

상기 플라즈마 소스(source)부는, 상기 소스 파워부에 전기적으로 연결되는 코일 부싱(coil bushing), 및 상기 코일 부싱에서 분지되어 상기 코일 부싱 주위를 감싸게 감기는 나선 형태로 도입되는 적어도 둘 이상의 단위 코일들을 포함하는 플라즈마 소스 코일 구조체를 포함할 수 있다. The plasma source unit may include a coil bushing electrically connected to the source power unit, and at least two or more unit coils introduced in a spiral form branched from the coil bushing and wound around the coil bushing. It may include a plasma source coil structure comprising.

상기 단위 코일은 2 내지 8 가닥으로 도입되고, 상기 단위 코일은 0.8 턴수(turn number) 내지 6턴수를 가지게 도입될 수 있다. The unit coil may be introduced into 2 to 8 strands, and the unit coil may be introduced to have 0.8 turns to 6 turns.

상기 공정 챔버 내는 대략 40 내지 90 mTorr로 유지될 수 있다. The process chamber may be maintained at approximately 40 to 90 mTorr.

본 발명의 다른 일 관점은, 내부에 웨이퍼가 장착되는 공정 챔버, 상기 공정 챔버 상측에 도입되어 상기 공정 챔버 내에 제공되는 반응 가스를 플라즈마화하기 위해 코일 부싱(coil bushing), 및 상기 코일 부싱에서 분지되어 상기 코일 부싱 주위를 감싸게 감기는 나선 형태로 도입되는 적어도 둘 이상의 단위 코일들을 포함하는 플라즈마 소스 코일 구조체를 포함하는 플라즈마 소스(source)부, 상기 플라즈마 소스부에 상기 플라즈마 발생을 위한 소스 파워(source power)를 인가하는 소스 파워부, 및 상기 공정 챔버에 장착될 웨이퍼 후면에 바이어스 파워(bias power)를 제공할 바이어스 파워부를 포함하는 플라즈마 식각 장치의, 상기 공정 챔버에 실리콘산화물층을 포함하는 식각대상층 및 상기 식각대상층 상의 식각 마스크를 포함하는 웨이퍼를 장착하는 단계, 및 상기 공정 챔버 내에 산화 가스, 불화탄소가스(CFx) 및 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하는 반응 가스를 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)의 흐름량이 대략 60 내지 120 sccm의 흐름량이 되게 공급하여 상기 식각 대상층을 플라즈마 식각하여 패턴을 형성하되, 상기 불화수소화탄소가스의 상대적 흐름량이 증가됨에 따라 패턴들 사이의 이격 간격 선폭(CD)이 감소되게 상기 식각 대상층 패턴을 형성하는 플라즈마 식각방법을 제시한다. According to another aspect of the present invention, a process chamber in which a wafer is mounted therein, a coil bushing introduced into an upper portion of the process chamber and provided to plasma the reaction gas provided in the process chamber, and a branch in the coil bushing A plasma source coil structure including a plasma source coil structure including at least two unit coils introduced in a spiral form to be wound around the coil bushing, and source power for generating the plasma. An etching target layer including a silicon oxide layer in the process chamber of the plasma etching apparatus including a source power unit for applying power, and a bias power unit for providing bias power to a rear surface of a wafer to be mounted in the process chamber. Mounting a wafer including an etching mask on the etching target layer; Oxidizing gas into the process chamber, a fluorocarbon gas (CF x) and hydrofluoric hydrogenated carbon gas (CH x F y) the fluorinated hydrogenated carbon gas the reaction gas containing (CH x F y) flow rate of approximately 60 to 120 sccm of The etching target layer pattern is formed by supplying a flow rate of the plasma to etch the etching target layer, but forming the etching target layer pattern such that the line spacing line width (CD) between the patterns decreases as the relative flow amount of the hydrofluorocarbon gas increases. A plasma etching method is presented.

상기 대상층 패턴은 상기 이격 간격 선폭을 콘택홀(contact hole)의 크기로 가지는 콘택홀 패턴을 포함할 수 있다. The target layer pattern may include a contact hole pattern having the spaced interval line width as the size of a contact hole.

본 발명의 실시예에서는 반도체 제조 과정에서 바람직하게 적응형 결합 플라즈마 소스(Adaptively Coupled Plasma source)를 이용하여 질화물(nitride)이나 산화물(oxide) 막질을 건식 식각하여 패턴을 형성하는 방법을 제시한다. 이러한 방법은 유도결합플라즈마 소스(ICP source)를 이용하는 건식 식각에 적용될 수 있고, 또한, 300㎜ 구경의 대구경 웨이퍼를 이용하는 과정에 적용될 수 있다. 또한, 실리콘질화물 단일층 이외에 질화물을 포함하는 다중층이나 실리콘산질화물층 등에도 적용될 수 있으며, 이러한 질화물층을 포함하는 하드 마스크(hard mask) 패터닝 과정에 적용될 수 있다. An embodiment of the present invention provides a method of forming a pattern by dry etching a nitride or oxide film using an adaptively coupled plasma source in the semiconductor manufacturing process. This method can be applied to dry etching using an inductively coupled plasma source (ICP source), and also to a process using a large diameter wafer of 300 mm diameter. In addition, in addition to the silicon nitride monolayer, it may be applied to a multilayer including silicon nitride or a silicon oxynitride layer, and may be applied to a hard mask patterning process including the nitride layer.

본 발명의 실시예에서는 식각 반응 가스들의 성분 중 불화수소화탄소가스(CHxFy), 예컨대, 삼불화메탄가스(trifluoromethane; CHF3) 가스의 양을 조절하여 예컨대 실리콘질화물층 패턴의 측벽 경사 프로파일(profile)을 조절 또는 제어하는 기술을 제시한다. 이때, 반응 가스의 다른 성분들은 패턴 형상을 형성하는 데 참여하는 것보다는 식각 속도 등을 조절하는 데 이용되는 것으로 이해될 수 있으며, 패턴 형상의 형성은 삼불화메탄가스의 양, 예컨대, 흐름량이나 흐름을 제공하는 시간(즉, 식각 시간)에 주로 의존하는 것으로 이해될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the sidewall gradient profile of the silicon nitride layer pattern is controlled by controlling the amount of carbon fluoride gas (CH x F y ), for example, trifluoromethane (CHF 3 ) gas, among the components of the etching reaction gases. It presents techniques for adjusting or controlling profiles. At this time, the other components of the reaction gas may be understood to be used to control the etching rate and the like rather than participating in forming the pattern shape, the formation of the pattern shape is the amount of methane trifluoride gas, for example, the flow amount or flow It can be understood that it depends mainly on the time to provide (ie, etching time).

불화수소화탄소가스 계열을 포함하는 반응 가스는 질화물층 이외에 산화물 층, 예컨대, BPSG나 TEOS와 같은 실리콘 산화물 계열의 층을 식각하는 데 적용될 수 있다. 이때, 삼불화메탄가스의 양을 제어함으로써, 식각되는 부분의 선폭, 즉, 콘택홀(contact hole)과 같은 실리콘 산화물층 패턴들 간의 이격 간격의 선폭(CD)을 변화시킬 수 있다. 이와 같이 콘택홀 CD를 제어할 수 있는 점은 보다 미세한 선폭의 콘택홀 형성이나, 보다 안정된 프로파일의 콘택홀 형성에 유리하다. The reaction gas comprising a hydrofluorocarbon gas series may be applied to etch oxide layers, such as silicon oxide based layers such as BPSG or TEOS, in addition to the nitride layer. In this case, by controlling the amount of trifluoromethane gas, the line width of the portion to be etched, that is, the line width (CD) of the separation interval between the silicon oxide layer patterns such as contact holes can be changed. Thus, the point of controlling the contact hole CD is advantageous in forming a contact hole of finer line width or forming a contact hole of a more stable profile.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 식각 장치를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 플라즈마 식각 장치에 도입된 플라즈마 소스 코일(coil) 구조체를 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 평면도이다. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a plan view schematically illustrating a plasma source coil structure introduced into a plasma etching apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 바람직하게 건식 식각 장치로서의 플라즈마 식각 장치는, 공정 공간을 제공하는 벽면을 가지는 챔버(100)와 돔(dome:101) 등을 포함하고, 이들에 의해서 일정 크기의 내부 공간(103)을 설정한다. 이러한 내부 공간(103)은 외부와 차단되며 식각 공정 등이 수행되기 위해서 대기압 보다 현저히 낮은 압력, 예컨대, 대략 40 내지 90mTorr 정도 압력의 진공으로 유지된다. 1 and 2, a plasma etching apparatus, preferably as a dry etching apparatus, according to an embodiment of the present invention, includes a chamber 100 having a wall surface and a dome 101 and the like, which provide a process space. By this, the internal space 103 of a predetermined size is set. The internal space 103 is blocked from the outside and maintained in a vacuum at a pressure significantly lower than atmospheric pressure, for example, about 40 to 90 mTorr in order to perform an etching process or the like.

내부 공간(103) 내에는 공정 처리가 이루어질 반도체 기판, 예컨대, 웨이퍼(110)를 지지하기 위한 기판 지지부(111), 예컨대, 정전척(ESC) 등이 하부 공간에 배치된다. 이러한 기판 지지부(111)에는 웨이퍼(110)의 후면에 바이어스 파워(bias power)를 인가하기 위한 바이어스 파워부(130)가 전기적으로 연결된다. 이러한 바이어스 파워부(130)는 고주파(RF) 전원으로 구성된다. In the internal space 103, a substrate support 111, for example, an electrostatic chuck (ESC), etc. for supporting a semiconductor substrate, for example, a wafer 110, to be processed, is disposed in the lower space. A bias power unit 130 for applying a bias power to the rear surface of the wafer 110 is electrically connected to the substrate support 111. The bias power unit 130 is composed of a high frequency (RF) power source.

돔(101)의 외측 상측 표면 상에는 플라즈마(103) 형성을 위한 플라즈마 코일 구조체(150)가 일정 구조로 배치된다. 이러한 플라즈마 코일 구조체(150)는, 도 2에 제시된 바와 같이, 중앙에 배치된 코일 부싱(coil bushing: 151)과 이 코일 부싱(151) 둘레를 나선형으로 감는 복수개의 단위 코일들(153)을 포함하여 구성될 수 있다. On the outer upper surface of the dome 101, the plasma coil structure 150 for forming the plasma 103 is disposed in a predetermined structure. The plasma coil structure 150, as shown in FIG. 2, includes a centrally arranged coil bushing 151 and a plurality of unit coils 153 spirally wound around the coil bushing 151. Can be configured.

본 실시예에서는 3개의 단위 코일들(153)을 예시적으로 나타내었지만, 반드시 3개에 한정될 필요가 없다는 것은 당연하다. 즉, 코일 수는 m은 2 이상인 정수일 수 있다. 예컨대, 2중 내지 8중으로 단위 코일들(153)을 도입할 수 있다. 또한, 각각의 단위 코일들(513)은, n회의 턴(turn)수로 감긴 상태일 수 있다. 이때, 회전 턴수 n은 양의 실수 값일 수 있다. 예컨대, 0.8 턴수 내지 6턴 중의 어느 하나일 수 있다. In the present embodiment, three unit coils 153 are exemplarily illustrated, but it is obvious that the three unit coils 153 need not be limited to three. That is, the number of coils may be an integer of m or more. For example, the unit coils 153 may be introduced into two to eight. In addition, each of the unit coils 513 may be in a state of being wound by n turns. In this case, the rotation turn number n may be a positive real value. For example, it may be any one of 0.8 turns to 6 turns.

코일 부싱(151)은 복수개의 단위 코일들(153)과 동일한 재질, 예컨대, 구리와 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 경우에 따라서는 단위 코일들(421, 423, 425)과는 다른 재질로 만들어질 수도 있는데, 그러나, 이 경우에도 도전성 재질을 사용하여야 한다. 코일 부싱(151)의 중앙에는 코일 부싱(151)의 상부면에 수직한 방향으로 돌출된 전기적 연결을 위한 연결 지지봉(도 1의 155)이 배치된다. 이 지지봉(155) 또한 도전성 재질, 예컨대 구리 재질로 이루어진다.The coil bushing 151 may be made of the same material as the plurality of unit coils 153, for example, a metal material such as copper. In some cases, the unit coils 421, 423, and 425 may be made of a different material. However, in this case, a conductive material should be used. In the center of the coil bushing 151, a connecting support rod (155 of FIG. 1) for electrical connection protruding in a direction perpendicular to the upper surface of the coil bushing 151 is disposed. The support rod 155 is also made of a conductive material, for example, copper.

코일 부싱(151)의 중앙부에서 그 표면으로부터 수직 방향으로 돌출되도록 지지봉(155)에 플라즈마 발생을 위한 플라즈마 소스 파워를 제공하기 위한 소스 파워부(170)를 전기적으로 연결한다. 소스 파워부(170)는 RF 전원으로 구성될 수 있다. 따라서, 소스 파워부(170)의 RF 파워는 지지봉(155) 및 코일 부싱(151)을 통하여 단위 코일들(153)로 전달된다. In the center portion of the coil bushing 151, a source power unit 170 for supplying plasma source power for plasma generation is electrically connected to the support rod 155 so as to protrude in a vertical direction from the surface thereof. The source power unit 170 may be configured as an RF power source. Therefore, the RF power of the source power unit 170 is transmitted to the unit coils 153 through the support rod 155 and the coil bushing 151.

이와 같은 구조의 플라즈마 챔버 장치에 있어서, 소스 파워부(170)에 의해 RF 파워를 공급받는 단위 코일들(153)은 전기장을 발생시키고, 이러한 전기장은 바람직하게 세라믹(ceramic)으로 구성된 돔(101)을 통과하여 챔버 내부 공간(103) 내로 유기된다. 챔버 내부 공간(103) 내에 유기된 전기장은 챔버 내부 공간(103) 내에 도입된 반응 가스 속에 방전을 발생시켜 가스를 플라즈마화하여 플라즈마(105)를 발생시키고, 이러한 플라즈마(105)의 중성 래디컬(radical) 입자들과 전하를 띤 이온(ion) 사이의 화학 반응을 발생시킴으로써, 웨이퍼(110) 표면의 식각 대상층을 식각하도록 한다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 식각 장치는 소스 파워를 보다 낮게 인가하면서도 높은 식각율을 구현하고 높은 PR 선택비를 구현할 수 있다. In the plasma chamber apparatus having such a structure, the unit coils 153 supplied with the RF power by the source power unit 170 generate an electric field, and the electric field is preferably a ceramic dome 101. It passes through and is induced into the chamber internal space 103. The electric field induced in the chamber internal space 103 generates a discharge in the reaction gas introduced into the chamber internal space 103 to convert the gas into a plasma to generate the plasma 105, and the neutral radical of the plasma 105 A chemical reaction is generated between the particles and the charged ions, thereby etching the etch target layer on the surface of the wafer 110. Accordingly, the etching apparatus according to the embodiment of the present invention can implement a high etching rate and a high PR selectivity while applying a lower source power.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 플라즈마 식각방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 4 내지 도 11은 본 발명의 제1실시예에 의한 플라즈마 식각방법에 의한 실리콘질화물층 패턴들의 형상을 설명하기 위해서 제시한 사진들이다. 도 12는 본 발명의 제1실시예에 의한 플라즈마 식각방법의 효과를 설명하기 위해서 제시한 측정 그래프(graph)이다. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a plasma etching method according to a first embodiment of the present invention. 4 to 11 are photographs provided to explain the shape of the silicon nitride layer patterns by the plasma etching method according to the first embodiment of the present invention. 12 is a measurement graph presented to explain the effect of the plasma etching method according to the first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 웨이퍼(310) 상에 하부층(330)을 형성하고, 식각 대상층(350) 및 식각 마스크(370)를 형성한다. 하부층(330)은 텅스텐(W)층 또는 텅스텐실리사이드(WSix)층 등과 같은 메모리(memory) 반도체 소자에서의 비트 라인(bit line) 또는 게이트 라인(gate line) 등과 같은 배선 라인을 위한 도전층을 포함할 수 있다. 식각 대상층(350)은 도전층 상에 도입되는 캡층(capping layer)으로 이해될 수 있으며, 실리콘 질화물(Si3N4)층 또는 실리콘산질화물(SiON)층, 티타늄 질화물(TiN) 등을 포함하는 질화물 단일층 또는 다중층일 수 있다. Referring to FIG. 3, the lower layer 330 is formed on the wafer 310, and the etching target layer 350 and the etching mask 370 are formed. The lower layer 330 includes a conductive layer for a wiring line such as a bit line or a gate line in a memory semiconductor device such as a tungsten (W) layer or a tungsten silicide (WSix) layer. can do. The etching target layer 350 may be understood as a capping layer introduced on the conductive layer, and may include a silicon nitride (Si 3 N 4 ) layer, a silicon oxynitride (SiON) layer, titanium nitride (TiN), or the like. It may be a nitride monolayer or multilayer.

식각 마스크(370)는 질화물층의 식각을 위한 포토레지스트 패턴 또는 하드 마스크(hard mask)일 수 있으며, 소자 선폭의 축소에 따라 미세 패턴 형성을 위해 하드 마스크로서의 산화물층 또는 폴리실리콘층 등을 포함할 수 있다. The etching mask 370 may be a photoresist pattern or a hard mask for etching the nitride layer, and may include an oxide layer or a polysilicon layer as a hard mask to form a fine pattern according to a reduction in device line width. Can be.

이와 같은 웨이퍼(310)를 도 1 및 2에 설명한 바와 같은 플라즈마 식각 장치의 공정 챔버(100) 내의 장착한다. 이후에, 공정 챔버(100) 내에 산화 가스, 불화탄소가스(CFx) 및 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하는 반응 가스를 공급하며, 식각 대상층(도 3의 350)을 플라즈마 식각하여, 식각 대상층의 패턴을 형성한다. Such a wafer 310 is mounted in the process chamber 100 of the plasma etching apparatus as described with reference to FIGS. 1 and 2. Thereafter, a reaction gas including an oxidizing gas, a carbon fluoride gas (CF x ), and a hydrogen fluoride carbon gas (CH x F y ) is supplied into the process chamber 100, and the etching target layer (350 in FIG. 3) is plasma-etched. The pattern of the etching target layer is formed.

산화 가스는 산소가스(O2)를 포함할 수 있다. 불화탄소가스(CFx)는 사불화탄소가스(CF4)를 포함할 수 있다. 불화수소화탄소가스(CHxFy)는 바람직하게 삼불화메탄가스(CHF3)를 포함할 수 있다. 산소 가스는 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 설정된 흐름량으로 고정되어 공급될 수 있으며, 사불화탄소가스(CF4)는 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 고정되어 공급될 수 있다. 이때, 분위기 가스로는 아르곤 가스(Ar) 가스를 대략 200sccm 정도 흐름량으로 공급할 수 있다. 삼불화메탄가스(CHF3)는 10 내지 120sccm 정도 범위 내의 흐름량에서 선택되 는 흐름량으로 공급될 수 있다. The oxidizing gas may include oxygen gas (O 2 ). Carbon fluoride gas (CF x ) may include carbon tetrafluoride gas (CF 4 ). The hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) may preferably include trichloromethane gas (CHF 3 ). The oxygen gas may be fixedly supplied at a set flow rate among the flow amounts of approximately 14 to 28 sccm, and the carbon tetrafluoride gas CF 4 may be fixedly supplied at any one flow rate of approximately 30 to 120 sccm. At this time, as the atmosphere gas, argon gas (Ar) gas may be supplied in a flow amount of about 200 sccm. Trichloromethane gas (CHF 3 ) may be supplied in a flow rate selected from the flow rate in the range of about 10 to 120 sccm.

본 발명의 실시예에서는 반응 가스의 다른 성분의 공급량을 고정하고, 삼불화메탄가스(CHF3)의 공급량을 변화시킴으로써, 식각 대상층(350)의 식각된 패턴의 형상을 제어한다. 삼불화메탄가스(CHF3)의 상대적 흐름량에 의해 패턴의 측벽 경사 각도가 변화될 수 있다. 이에 따라, 식각 대상층(350)의 패턴의 형상을, 의도한 대로 네거티브 경사(negative slope) 또는 수직 경사(vertical slope), 포지티브 경사(positive slope)를 가지게 유도할 수 있다. In the embodiment of the present invention, the supply amount of the other components of the reaction gas is fixed, and the supply amount of the methane trifluoride gas (CHF 3 ) is changed to control the shape of the etched pattern of the etching target layer 350. The sidewall inclination angle of the pattern may be changed by the relative flow amount of trichloromethane gas (CHF 3 ). Accordingly, the shape of the pattern of the etching target layer 350 may be induced to have a negative slope, a vertical slope, or a positive slope as intended.

예컨대, 다른 성분의 반응 가스들의 흐름량을 고정하고, 삼불화메탄가스(CHF3)를 대략 10 내지 20 sccm의 흐름량으로 적어도 50초 이상 공급하여 식각을 수행할 때, 식각 대상층(350)이 식각된 패턴의 측벽은 네거티브 경사(negative slope)를 가지게 실험적으로 확인된다. 또한, 삼불화메탄가스(CHF3)를 대략 10 내지 20 sccm의 흐름량으로 많아야 50초 미만 공급할 때, 패턴의 수직한 경사 프로파일이 얻어짐이 확인된다. 또한, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 많아야 50초 미만 동안 삼불화메탄가스(CHF3)를 공급할 때, 패턴의 측벽이 포지티브 경사(positive slope)를 가지게 플라즈마 식각됨이 확인된다. For example, when the flow rate of the reaction gases of the other components is fixed, and the etching target layer 350 is etched by supplying the methane trifluoride gas (CHF 3 ) at a flow rate of about 10 to 20 sccm for at least 50 seconds or more. Sidewalls of the pattern are identified experimentally with a negative slope. It is also confirmed that when the trifluoromethane gas (CHF 3 ) is supplied at a flow rate of approximately 10 to 20 sccm at most, less than 50 seconds, a vertical gradient profile of the pattern is obtained. In addition, when supplying methane trifluoride gas (CHF 3 ) for at most less than 50 seconds with a flow rate of approximately 30 to 120 sccm, it is confirmed that the sidewalls of the pattern are plasma etched with a positive slope.

이러한 식각 과정은 건식 식각의 주 반응은 삼불화메탄가스(CHF3), 및 사불화탄소가스(CF4)의 작용에 의한 것으로 이해될 수 있으나, 식각에 의해 형성된 패턴의 형상은 삼불화메탄가스(CHF3)의 상대적인 비에 관련된 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 삼불화메탄가스(CHF3), 사불화탄소가스(CF4) 및 산소 가스의 비율의 조절에 따라 형성되는 질화물 패턴의 경사 또는 형상을 제어할 수 있다. This etching process may be understood that the main reaction of the dry etching is due to the action of trichloromethane gas (CHF 3 ), and carbon tetrafluoride gas (CF 4 ), the shape of the pattern formed by etching is methane trifluoride gas ( It can be understood to be related to the relative ratio of CHF 3 ). Therefore, it is possible to control the inclination or shape of the nitride pattern formed by adjusting the ratio of methane trifluoride gas (CHF 3 ), carbon tetrafluoride gas (CF 4 ) and oxygen gas.

이때, 소스 파워는 많아야 0 보다 크고 150 W 이하로 공급될 수 있으며, 바이어스 파워는 소스 파워보다 대략 6배 이상 큰 900 내지 2000 W로 공급될 수 있다. 즉, 소스 파워와 바이어스 파워의 비율을 1: 9( 내지 2000) 정도 되게 설정할 수 있다. 이러한 소스 파워 및 바이어스 파워의 인가에 의해 도 1 및 도 2에 제시된 ACP 식각 장치는 고선택비 및 높은 식각율을 나타낼 수 있다. At this time, the source power may be supplied at most greater than zero and 150 W or less, and the bias power may be supplied at 900 to 2000 W, which is approximately six times larger than the source power. That is, the ratio of the source power and the bias power can be set to be about 1: 9 (~ 2000). By the application of the source power and the bias power, the ACP etching apparatus shown in FIGS. 1 and 2 may exhibit high selectivity and high etching rate.

이러한 본 발명의 제1실시예에 따른 효과는, 도 4 내지 도 11에 제시된 식각된 패턴에 대해 측정된 주사전자현미경(SEM) 사진들에 의해 확인될 수 있다. 도 4의 SEM 사진은 도 3에 제시된 바와 같이 식각 대상층(350)을 식각하기 이전의 실제 단면 형상을 보여주고 있다. This effect according to the first embodiment of the present invention can be confirmed by scanning electron microscope (SEM) pictures measured on the etched pattern shown in Figures 4-11. The SEM photograph of FIG. 4 shows the actual cross-sectional shape before etching the etching target layer 350 as shown in FIG. 3.

도 5의 SEM 사진은, CHF3 가스를 120 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 28 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1200 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 수행한 결과의 패턴(350)에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 패턴(350)은 실리콘질화물층을 이용한 것으로 이해될 수 있다. 이때, 패턴(350)의 경사 각도는 80.2° 로 포지티브 경사를 가지는 것으로 측정되고 있다. 이때, 식각 반응 시간은 대략 41초 정도로 이해될 수 있다. SEM image of FIG. 5 shows the results of the plasma etching process using 120 sccm of CHF 3 gas, 30 sccm of CF 4 gas and 28 sccm of O 2 gas, 70 W of source power, and 1200 W of bias power. The SEM cross-sectional shape for the pattern 350 is shown. The pattern 350 may be understood to use a silicon nitride layer. At this time, the inclination angle of the pattern 350 is measured to have a positive inclination of 80.2 degrees. In this case, the etching reaction time may be understood as about 41 seconds.

도 6의 SEM 사진은, CHF3 가스를 90 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 32 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1200 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 대략 41초 수행한 결과의 패턴에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 이때, 패턴의 경사 각도는 82.4° 로 포지티브 경사를 가지는 것으로 측정되고 있다. 6 shows that the plasma etching process is performed by supplying 90 sccm of CHF 3 gas, 30 sccm of CF 4 gas, and 32 sccm of O 2 gas, and supplying 70 W of source power and 1200 W of bias power. The SEM cross-sectional shape of the resulting pattern is shown. At this time, the inclination angle of the pattern was measured to have a positive inclination of 82.4 °.

도 7의 SEM 사진은, CHF3 가스를 60 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 14 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1200 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 대략 41초 수행한 결과의 패턴에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 이때, 패턴의 경사 각도는 83.7° 로 포지티브 경사를 가지는 것으로 측정되고 있다. The SEM image of FIG. 7 performs a plasma etching process for approximately 41 seconds by supplying 60 sccm of CHF 3 gas, 30 sccm of CF 4 gas, and 14 sccm of O 2 gas, 70 W of source power, and 1200 W of bias power. The SEM cross-sectional shape of the resulting pattern is shown. At this time, the inclination angle of the pattern was measured to have a positive inclination of 83.7 degrees.

도 8의 SEM 사진은, CHF3 가스를 30 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 14 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1200 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 대략 41초 수행한 결과의 패턴에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 이때, 패턴의 경사 각도는 86.3° 로 포지티브 경사를 가지는 것으로 측정되고 있다. The SEM image of FIG. 8 shows that the plasma etching process is performed by supplying 30 sccm of CHF 3 gas, 30 sccm of CF 4 gas, and 14 sccm of O 2 gas, supplying 70 W of source power and 1200 W of bias power. The SEM cross-sectional shape of the resulting pattern is shown. At this time, the inclination angle of the pattern was measured to have a positive inclination of 86.3 degrees.

도 9의 SEM 사진은, CHF3 가스를 10 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 14 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1200 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 대략 41초 수행한 결과의 패턴에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 이때, 패턴의 경사 각도는 89.1° 로 실질적으로 수직적 경사를 가지는 것으로 측정되고 있다. 9 shows that the plasma etching process is performed by supplying 10 sccm of CHF 3 gas, 30 sccm of CF 4 gas, and 14 sccm of O 2 gas, and supplying 70 W of source power and 1200 W of bias power. The SEM cross-sectional shape of the resulting pattern is shown. At this time, the inclination angle of the pattern was measured to have a substantially vertical inclination of 89.1 degrees.

도 10의 SEM 사진은, CHF3 가스를 10 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 14 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1500 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 대략 41초 수행한 결과의 패턴에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 이때, 패턴의 경사 각도는 89.6° 로 실질적으로 수직적 경사를 가지는 것으로 측정되고 있다. 10 SEM image of the CHF 3 gas, 30 sccm CF 4 gas and 14 sccm O 2 gas, supplying 70 W of source power and 1500 W of bias power to perform plasma etching process for approximately 41 seconds. The SEM cross-sectional shape of the resulting pattern is shown. At this time, the inclination angle of the pattern was measured to have a substantially vertical inclination of 89.6 degrees.

도 11의 SEM 사진은, CHF3 가스를 20 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 14 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1500 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 대략 53초 수행한 결과의 패턴에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 이때, 패턴의 경사 각도는 91° 로 실질적으로 네거티브 경사를 가지는 것으로 측정되고 있다. 11 shows that the plasma etching process is performed by supplying 20 sccm of CHF 3 gas, 30 sccm of CF 4 gas, and 14 sccm of O 2 gas, and supplying 70 W of source power and 1500 W of bias power. The SEM cross-sectional shape of the resulting pattern is shown. At this time, the inclination angle of the pattern was measured to have a substantially negative inclination of 91 °.

이러한 SEM 사진들의 결과들은, CHF3 가스를 10 내지 120 sccm 범위에서 변화시키고, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 14 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1200 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 대략 41초 수행한 결과의 패턴에 대해 측정한 도 12의 측벽 경사각도 그래프의 결과에 의해서도 확인될 수 있다. 도 12의 그래프에 따르면, CHF3 가스의 상대적 양이 증가됨에 따라 패턴의 형성 경사 각도는 감소되어 포지티브 경사를 가지게 되고, 상대적 양이 감소되면 실질적으로 수직하거나 네거티브 경사를 가지게 된다. The results of these SEM images showed that plasma was etched by varying the CHF 3 gas in the range of 10 to 120 sccm, supplying 30 sccm of CF 4 gas and 14 sccm of O 2 gas, supplying 70 W of source power and 1200 W of bias power. It can also be confirmed by the result of the sidewall inclination angle graph of FIG. 12 measured for the pattern of the result of performing the process for about 41 seconds. According to the graph of FIG. 12, as the relative amount of the CHF 3 gas is increased, the inclination angle of the formation of the pattern is reduced to have a positive slope, and when the relative amount is decreased, the slope is substantially vertical or negative.

이러한 결과들은 CHF3 가스의 비율 조절을 통해 질화물 패턴의 형상을 제어할 수 있음을 입증하고 있다. 실질적으로 CHF3 가스의 비율이 형성 제어 요소로 이 해되고 있으며, 산소 가스의 흐름량 변화는 식각율에 실질적으로 한정되어 영향을 미치는 것으로 분석된다. 더욱이, 도 10 및 도 12의 결과에 따르면, 대략 50 초 이상의 식각 시간에 따라 수직한 경사와 네거티브 경사 사이의 전환이 이루어지는 것으로 이해된다. These results demonstrate that the shape of the nitride pattern can be controlled by controlling the ratio of CHF 3 gas. Substantially, the ratio of CHF 3 gas is understood as the formation control factor, and the change in the flow rate of oxygen gas is analyzed to have a limited effect on the etching rate. Furthermore, according to the results of FIGS. 10 and 12, it is understood that the transition between the vertical slope and the negative slope occurs with an etching time of approximately 50 seconds or more.

한편, 이러한 반응 가스 중의 CHF3 가스의 상대적인 비율의 조절을 통해서 질화물뿐만 아니라 산화물층에 대한 콘택홀 선폭(CD) 크기 조절을 구현할 수 있다. On the other hand, by adjusting the relative ratio of the CHF 3 gas in the reaction gas it is possible to implement the size of the contact hole line width (CD) for the oxide layer as well as the nitride.

도 13은 본 발명의 제2실시예에 의한 플라즈마 식각방법을 설명하기 위해서 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 14 내지 도 18은 본 발명의 제2실시예에 의한 플라즈마 식각방법에 의한 실리콘산화물층 패턴들의 형상을 설명하기 위해서 제시한 사진들이다. 도 19는 본 발명의 제2실시예에 의한 플라즈마 식각방법의 효과를 설명하기 위해서 제시한 측정 그래프(graph)이다. 13 is a cross-sectional view schematically illustrating a plasma etching method according to a second embodiment of the present invention. 14 to 18 are photographs provided to explain the shape of the silicon oxide layer patterns by the plasma etching method according to the second embodiment of the present invention. 19 is a measurement graph presented to explain the effect of the plasma etching method according to the second embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 웨이퍼(410) 상에 식각 대상층(450) 및 식각 마스크(470)를 형성한다. 식각 대상층(450)은 BPSG나 TEOS와 같은 층간 절연층으로 이용되는 실리콘산화물층을 포함할 수 있다. 식각 마스크(470)는 산화물층의 식각을 위한 포토레지스트 패턴 또는 질화물층을 포함하는 식각 하드 마스크(etch hard mask)일 수 있다. Referring to FIG. 13, an etching target layer 450 and an etching mask 470 are formed on the wafer 410. The etching target layer 450 may include a silicon oxide layer used as an interlayer insulating layer such as BPSG or TEOS. The etching mask 470 may be an etch hard mask including a photoresist pattern or a nitride layer for etching the oxide layer.

이와 같은 웨이퍼(410)를 도 1 및 2에 설명한 바와 같은 플라즈마 식각 장치의 공정 챔버(100) 내의 장착한다. 이후에, 공정 챔버(100) 내에 산화 가스, 불화탄소가스(CFx) 및 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하는 반응 가스를 공급하며, 식 각 대상층(도 13의 450)을 플라즈마 식각하여, 식각 대상층의 패턴을 형성한다. Such a wafer 410 is mounted in the process chamber 100 of the plasma etching apparatus as described with reference to FIGS. 1 and 2. Thereafter, a reaction gas including an oxidizing gas, a carbon fluoride gas (CF x ), and a hydrogen fluoride carbon gas (CH x F y ) is supplied into the process chamber 100, and the etching target layer (450 in FIG. 13) is supplied to the plasma. By etching, a pattern of an etching target layer is formed.

산화 가스는 산소가스(O2)를 포함할 수 있다. 불화탄소가스(CFx)는 사불화탄소가스(CF4)를 포함할 수 있다. 불화수소화탄소가스(CHxFy)는 바람직하게 삼불화메탄가스(CHF3)를 포함할 수 있다. 산소 가스는 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 설정된 흐름량으로 고정되어 공급될 수 있으며, 사불화탄소가스(CF4)는 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 고정되어 공급될 수 있다. 이때, 분위기 가스로는 아르곤 가스(Ar) 가스를 대략 200sccm 정도 흐름량으로 공급할 수 있다. 삼불화메탄가스(CHF3)는 60 내지 120sccm 정도 범위 내의 흐름량에서 선택되는 흐름량으로 공급될 수 있다. The oxidizing gas may include oxygen gas (O 2 ). Carbon fluoride gas (CF x ) may include carbon tetrafluoride gas (CF 4 ). The hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) may preferably include trichloromethane gas (CHF 3 ). The oxygen gas may be fixedly supplied at a set flow rate among the flow amounts of approximately 14 to 28 sccm, and the carbon tetrafluoride gas CF 4 may be fixedly supplied at any one flow rate of approximately 30 to 120 sccm. At this time, as the atmosphere gas, argon gas (Ar) gas may be supplied in a flow amount of about 200 sccm. Methane trifluoride gas (CHF 3 ) may be supplied in a flow rate selected from the flow rate in the range of about 60 to 120sccm.

본 발명의 실시예에서는 반응 가스의 다른 성분의 공급량을 고정하고, 삼불화메탄가스(CHF3)의 공급량을 변화시킴으로써, 식각 대상층(450)의 식각된 패턴의 이격 간격 또는 콘택홀의 크기 선폭(CD)을 제어할 수 있다. 삼불화메탄가스(CHF3)의 상대적 흐름량에 의해 콘택홀 패턴의 선폭이 변화될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the supply amount of the other components of the reaction gas is fixed and the supply amount of the methane trifluoride gas (CHF 3 ) is changed, so that the distance between the etched pattern of the target layer 450 or the size of the contact hole (CD) ) Can be controlled. The line width of the contact hole pattern may be changed by the relative flow amount of trichloromethane gas (CHF 3 ).

이때, 소스 파워는 많아야 0 보다 크고 150 W 이하로 공급될 수 있으며, 바이어스 파워는 소스 파워보다 대략 6배 이상 큰 900 내지 2000 W로 공급될 수 있다. 즉, 소스 파워와 바이어스 파워의 비율을 1: 9( 내지 2000) 정도 되게 설정할 수 있다. 이러한 소스 파워 및 바이어스 파워의 인가에 의해 도 1 및 도 2에 제시된 ACP 식각 장치는 고선택비 및 높은 식각율을 나타낼 수 있다. At this time, the source power may be supplied at most greater than zero and 150 W or less, and the bias power may be supplied at 900 to 2000 W, which is approximately six times larger than the source power. That is, the ratio of the source power and the bias power can be set to be about 1: 9 (~ 2000). By the application of the source power and the bias power, the ACP etching apparatus shown in FIGS. 1 and 2 may exhibit high selectivity and high etching rate.

이러한 본 발명의 제2실시예에 따른 효과는, 도 14 내지 도 18에 제시된 식각된 패턴에 대해 측정된 주사전자현미경(SEM) 사진들에 의해 확인될 수 있다. 도 5의 SEM 사진은 도 13에 제시된 바와 같이 식각 대상층(450)을 식각하기 이전의 실제 단면 형상을 보여주고 있다. 이때, 식각 마스크(470)들의 이격 간격 또는 오프닝(opening) 선폭은 실질적으로 175㎚로 측정되고 있다. This effect according to the second embodiment of the present invention can be confirmed by scanning electron microscope (SEM) pictures measured on the etched pattern shown in Figures 14 to 18. The SEM image of FIG. 5 shows the actual cross-sectional shape before etching the etching target layer 450 as shown in FIG. 13. In this case, the spaced interval or the opening line width of the etching masks 470 is measured to be substantially 175 nm.

도 15의 SEM 사진은, CHF3 가스를 60 sccm, CF4 가스를 30sccm 및 O2 가스를 28 sccm 공급하고, 소스 파워를 70 W, 바이어스 파워를 1200 W 공급하여 플라즈마 식각 과정을 수행한 결과의 패턴(450)에 대한 SEM 단면 형상을 보여주고 있다. 콘택홀 크기는 234㎚로 측정되고 있다. 이때, CF4 가스를 30sccm 내지 120sccm 공급될 수 있는 데, 식각율에 영향을 미칠 뿐 패턴 형상에는 영향을 실질적으로 미치지 않는 것으로 이해된다. The SEM image of FIG. 15 shows the results of the plasma etching process by supplying 60 sccm of CHF 3 gas, 30 sccm of CF 4 gas and 28 sccm of O 2 gas, 70 W of source power, and 1200 W of bias power. The SEM cross-sectional shape for pattern 450 is shown. The contact hole size is measured at 234 nm. At this time, the CF 4 gas can be supplied to 30sccm to 120sccm, it is understood that only affects the etch rate does not substantially affect the pattern shape.

도 16의 SEM 사진은, 마찬가지로 CHF3 가스를 80 sccm 공급했을 때 얻어진 패턴 사진으로, 콘택홀 CD는 231㎚로 측정되고 있다. Figure 16 is a SEM picture of, as a picture pattern obtained when supplying the gas CHF 3 80 sccm, the contact hole CD has been measured in 231㎚.

도 17의 SEM 사진은, 마찬가지로 CHF3 가스를 100 sccm 공급했을 때 얻어진 패턴 사진으로, 콘택홀 CD는 222㎚로 측정되고 있다. Figure 17 is a SEM picture of, as a CHF 3 gas as a picture pattern obtained when supply 100 sccm, the contact hole CD has been measured in 222㎚.

도 18의 SEM 사진은, 마찬가지로 CHF3 가스를 120 sccm 공급했을 때 얻어진 패턴 사진으로, 콘택홀 CD는 198㎚로 측정되고 있다. Figure 18 is a SEM picture of, as a CHF 3 gas as a picture pattern obtained when supply 120 sccm, the contact hole CD has been measured in 198㎚.

이러한 SEM 사진들의 결과들은, CHF3 가스를 60 내지 120 sccm 범위에서 변 화시켜 플라즈마 식각을 수행하고, 결과의 패턴에 대해 측정한 도 19의 콘택홀 CD 크기 그래프의 결과에 의해서도 확인될 수 있다. 도 19의 그래프에 따르면, CHF3 가스의 상대적 양이 증가됨에 따라 콘택홀 CD 선폭이 증가되는 추세를 보여주고 있다. The results of these SEM pictures can also be confirmed by the results of the contact hole CD size graph of FIG. 19 measured for the pattern of the results by performing plasma etching by changing the CHF 3 gas in the range of 60 to 120 sccm. According to the graph of FIG. 19, as the relative amount of the CHF 3 gas increases, the contact hole CD line width increases.

이러한 결과들은 CHF3 가스의 비율 조절을 통해 산화물 패턴의 형상, 특히, 콘택홀 CD를 제어할 수 있음을 입증하고 있다. 실질적으로 CHF3 가스의 비율이 형성 제어 요소로 이해되고 있으며, CF4 가스의 흐름량 변화는 식각율에 실질적으로 한정되어 영향을 미치는 것으로 이해된다. These results demonstrate that the shape of the oxide pattern, in particular the contact hole CD, can be controlled by controlling the ratio of CHF 3 gas. Substantially, the ratio of CHF 3 gas is understood as a formation control factor, and it is understood that the flow rate change of CF 4 gas is substantially limited and influences the etching rate.

상술한 본 발명에 따르면, 300㎜ 웨이퍼에서 소자 형성 공정 중 플라즈마 식각으로 질화물 패턴을 식각하는 공정에서의 CD크기의 조절 및 패턴의 경사 프로파일의 조절이 가능하다. 이에 따라, 식각 시 마이크로 로딩(micro loading) 효과의 제어가 가능해서, 즉, 셀 영역의 조밀 지역과 주변회로의 상대적으로 고립(isolation)된 영역에 의한 로딩 효과를 제어할 수 있다. 이에 따라, 질화물 패턴을 포함하는 하드 마스크 공정에서의 가지 공정변화에 대한 마진(margin)이 보다 더 확보될 수 있다. According to the present invention described above, it is possible to control the CD size and the inclination profile of the pattern in the process of etching the nitride pattern by plasma etching during the device forming process on a 300mm wafer. Accordingly, the micro loading effect may be controlled during etching, that is, the loading effect may be controlled by the relatively isolated area of the cell area and the dense area of the cell area. Accordingly, a margin for branch process change in the hard mask process including the nitride pattern may be further secured.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다. As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail through the specific Example, this invention is not limited to this, It is clear that the deformation | transformation and improvement are possible by the person of ordinary skill in the art within the technical idea of this invention.

Claims (16)

내부에 웨이퍼가 장착되는 공정 챔버,A process chamber in which a wafer is mounted 상기 공정 챔버 상측에 도입되어 상기 공정 챔버 내에 제공되는 반응 가스를 플라즈마화하는 플라즈마 소스(source)부,A plasma source unit introduced into an upper side of the process chamber and converting a reaction gas provided in the process chamber into a plasma; 상기 플라즈마 소스부에 상기 플라즈마 발생을 위한 소스 파워(source power)를 인가하는 소스 파워부, 및A source power unit applying source power for generating the plasma to the plasma source unit, and 상기 공정 챔버에 장착될 웨이퍼 후면에 바이어스 파워(bias power)를 제공할 바이어스 파워부를 포함하는 플라즈마 식각 장치의, In the plasma etching apparatus including a bias power unit to provide a bias power (bias power) on the back surface of the wafer to be mounted in the process chamber, 상기 공정 챔버에 식각대상층 및 상기 식각대상층 상의 식각 마스크를 포함하는 웨이퍼를 장착하는 단계; 및Mounting a wafer including an etching target layer and an etching mask on the etching target layer in the process chamber; And 상기 공정 챔버 내에 산화 가스, 불화탄소가스(CFx) 및 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하는 반응 가스를 공급하며 상기 식각 대상층을 플라즈마 식각하여 패턴을 형성하되,Supplying a reaction gas including an oxidizing gas, carbon fluoride gas (CF x ) and hydrogen fluoride carbon gas (CH x F y ) in the process chamber and plasma etching the etching target layer to form a pattern, 상기 불화수소화탄소가스의 공급 흐름량을 상대적으로 조절하여 상기 패턴의 측벽 경사 또는 선폭(CD) 또는 측벽 경사 및 선폭을 조절하며 상기 식각 대상층의 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각방법. And adjusting the supply flow rate of the hydrofluorocarbon gas to adjust the sidewall slope or line width (CD) or the sidewall slope and line width of the pattern to form a pattern of the etching target layer. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 산화 가스는 산소가스를 포함하고,The oxidizing gas includes an oxygen gas, 상기 불화탄소가스(CFx)는 사불화탄소가스(CF4)를 포함하고,The carbon fluoride gas (CF x ) includes carbon tetrafluoride gas (CF 4 ), 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)는 삼불화메탄가스(CHF3)를 포함하는 플라즈마 식각방법. The hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) is a plasma etching method comprising a trichloromethane gas (CHF 3 ). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는 The reaction gas for etching the etching target layer is 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 산화가스, The oxidizing gas supplied in the flow rate of any one of about 14 to 28 sccm flow rate, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 불화탄소가스(CFx), 및The fluorocarbon gas (CF x ) supplied in any one of about 30 to 120 sccm flow rate, and 대략 10 내지 20 sccm의 흐름량으로 적어도 50초 이상 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여 Including the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) supplied at least 50 seconds at a flow rate of approximately 10-20 sccm 상기 패턴의 측벽이 네거티브 경사(negative slope)를 가지게 제1 플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각방법.And performing first plasma etching so that sidewalls of the pattern have a negative slope. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는 The reaction gas for etching the etching target layer is 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 산화가스, The oxidizing gas supplied in the flow rate of any one of about 14 to 28 sccm flow rate, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 불화탄소가스(CFx), 및The fluorocarbon gas (CF x ) supplied in any one of about 30 to 120 sccm flow rate, and 대략 10 내지 20 sccm의 흐름량으로 많아야 50초 미만 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여 Including the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) supplied at most less than 50 seconds at a flow rate of approximately 10 to 20 sccm 상기 패턴의 측벽이 수직 경사(vertical slope)를 가지게 제2플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각방법.And performing second plasma etching such that the sidewalls of the pattern have a vertical slope. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는 The reaction gas for etching the etching target layer is 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 산화가스, The oxidizing gas supplied in the flow rate of any one of about 14 to 28 sccm flow rate, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 공급되는 상기 불화탄소가스(CFx), 및The fluorocarbon gas (CF x ) supplied at a flow rate of approximately 30 to 120 sccm, and 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 많아야 50초 미만 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여 Including the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) supplied at most less than 50 seconds at a flow rate of approximately 30 to 120 sccm 상기 패턴의 측벽이 포지티브 경사(positive slope)를 가지게 제3플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각방법.And performing third plasma etching so that sidewalls of the pattern have a positive slope. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는 The reaction gas for etching the etching target layer is 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 산화가스, The oxidizing gas supplied in the flow rate of any one of about 14 to 28 sccm flow rate, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 공급되는 상기 불화탄소가스(CFx), 및The fluorocarbon gas (CF x ) supplied at a flow rate of approximately 30 to 120 sccm, and 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여 Including the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) supplied at a flow rate of approximately 30 to 120 sccm 상기 패턴의 측벽의 경사가 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)의 흐름량의 증가에 따라 대략 91.0°내지 80.2°로 감소하게 상기 플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각방법.And performing the plasma etching such that the inclination of the sidewall of the pattern decreases from approximately 91.0 ° to 80.2 ° with an increase in the flow rate of the carbon fluoride carbon gas (CH x F y ). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각대상층을 식각하는 상기 반응 가스는 The reaction gas for etching the etching target layer is 대략 14 내지 28 sccm의 흐름량 중 어느 하나의 흐름량으로 공급되는 상기 산화가스, The oxidizing gas supplied in the flow rate of any one of about 14 to 28 sccm flow rate, 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 공급되는 상기 불화탄소가스(CFx), 및The fluorocarbon gas (CF x ) supplied at a flow rate of approximately 30 to 120 sccm, and 대략 30 내지 120 sccm의 흐름량으로 공급되는 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하여 Including the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ) supplied at a flow rate of approximately 30 to 120 sccm 상기 패턴의 측벽의 경사가 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 공급하는 시 간의 증가에 따라 증가하게 상기 플라즈마 식각을 수행하는 단계를 포함하는 플라즈마 식각방법.And performing the plasma etching such that the inclination of the sidewall of the pattern increases with an increase in time for supplying the hydrofluorocarbon gas (CH x F y ). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각 대상층은 실리콘질화물층을 포함하는 플라즈마 식각방법.The etching target layer is a plasma etching method comprising a silicon nitride layer. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 식각 대상층은 The etching target layer 실리콘 질화물, 실리콘산질화물(SiON) 및 티타늄 질화물(TiN)을 포함하는 일 군에서 선택되는 어느 하나를 포함하는 단일층 또는 다중층이거나 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 다중층을 포함하는 플라즈마 식각방법. A single layer or multiple layers comprising any one selected from the group comprising silicon nitride, silicon oxynitride (SiON) and titanium nitride (TiN) or comprising multiple layers comprising any one or two or more combinations selected. Plasma Etching Method. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 반응가스는 대략 200sccm의 흐름량으로 공급되는 아르곤가스(Ar)를 더 포함하는 플라즈마 식각방법. The reaction gas further comprises an argon gas (Ar) is supplied in a flow amount of approximately 200sccm. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 소스 파워는 많아야 150 W 이하로 공급되고,The source power is supplied at most 150 W, 상기 바이어스 파워는 상기 소스 파워보다 대략 6배 이상 큰 900 내지 2000 W로 공급되는 플라즈마 식각방법. And the bias power is supplied at 900 to 2000 W, which is approximately six times greater than the source power. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 플라즈마 소스(source)부는 The plasma source unit 상기 소스 파워부에 전기적으로 연결되는 코일 부싱(coil bushing), 및 상기 코일 부싱에서 분지되어 상기 코일 부싱 주위를 감싸게 감기는 나선 형태로 도입되는 적어도 둘 이상의 단위 코일들을 포함하는 플라즈마 소스 코일 구조체를 포함하는 플라즈마 식각방법. A plasma bushing coil structure including a coil bushing electrically connected to the source power unit, and at least two unit coils introduced in a spiral form branched from the coil bushing and wound around the coil bushing; Plasma etching method. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 단위 코일은 2 내지 8 가닥으로 도입되고The unit coil is introduced into 2 to 8 strands and 상기 단위 코일은 0.8 턴수(turn number) 내지 6턴수를 가지게 도입되는 플라즈마 식각방법. The unit coil is a plasma etching method is introduced to have a number of 0.8 turns to 6 turns. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공정 챔버 내는 대략 40 내지 90 mTorr로 유지되는 플라즈마 식각방법. A plasma etching method maintained in the process chamber at approximately 40 to 90 mTorr. 내부에 웨이퍼가 장착되는 공정 챔버,A process chamber in which a wafer is mounted 상기 공정 챔버 상측에 도입되어 상기 공정 챔버 내에 제공되는 반응 가스를 플라즈마화하기 위해 코일 부싱(coil bushing), 및 상기 코일 부싱에서 분지되어 상기 코일 부싱 주위를 감싸게 감기는 나선 형태로 도입되는 적어도 둘 이상의 단 위 코일들을 포함하는 플라즈마 소스 코일 구조체를 포함하는 플라즈마 소스(source)부,At least two coil bushings introduced above the process chamber and introduced in the form of spirals branched from the coil bushings and wound around the coil bushings for plasmalizing the reaction gas provided in the process chambers. A plasma source unit including a plasma source coil structure including unit coils, 상기 플라즈마 소스부에 상기 플라즈마 발생을 위한 소스 파워(source power)를 인가하는 소스 파워부, 및A source power unit applying source power for generating the plasma to the plasma source unit, and 상기 공정 챔버에 장착될 웨이퍼 후면에 바이어스 파워(bias power)를 제공할 바이어스 파워부를 포함하는 플라즈마 식각 장치의, In the plasma etching apparatus including a bias power unit to provide a bias power (bias power) on the back surface of the wafer to be mounted in the process chamber, 상기 공정 챔버에 실리콘산화물층을 포함하는 식각대상층 및 상기 식각대상층 상의 식각 마스크를 포함하는 웨이퍼를 장착하는 단계; 및Mounting a wafer including an etching target layer including a silicon oxide layer and an etching mask on the etching target layer in the process chamber; And 상기 공정 챔버 내에 산화 가스, 불화탄소가스(CFx) 및 불화수소화탄소가스(CHxFy)를 포함하는 반응 가스를 상기 불화수소화탄소가스(CHxFy)의 흐름량이 대략 60 내지 120 sccm의 흐름량이 되게 공급하여 상기 식각 대상층을 플라즈마 식각하여 패턴을 형성하되,Oxidizing gas into the process chamber, a fluorocarbon gas (CF x) and hydrofluoric hydrogenated carbon gas (CH x F y) the fluorinated hydrogenated carbon gas the reaction gas containing (CH x F y) flow rate of approximately 60 to 120 sccm of By supplying a flow rate of the plasma to etch the etching target layer to form a pattern, 상기 불화수소화탄소가스의 상대적 흐름량이 증가됨에 따라 패턴들 사이의 이격 간격 선폭(CD)이 감소되게 상기 식각 대상층 패턴을 형성하는 플라즈마 식각방법.And forming the etch target layer pattern such that a spaced line width (CD) between the patterns decreases as the relative flow amount of the hydrofluorocarbon gas increases. 제15항에 있어서, The method of claim 15, 상기 대상층 패턴은 상기 이격 간격 선폭을 콘택홀(contact hole)의 크기로 가지는 콘택홀 패턴을 포함하는 플라즈마 식각방법. The target layer pattern may include a contact hole pattern having the line spacing line width having the size of a contact hole.
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