KR20100074119A - Ａｒｌ 에칭을 이용한 마스크 트리밍 - Google Patents
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Abstract
반사방지층 (ARL) 아래에 배치된 유전체층을 에칭하는 방법이 제공된다. 이 방법은 (a) ARL 상에 마스크 피처를 갖는 패터닝된 마스크를 형성하는 단계로서, 상기 마스크는 마스크 피처의 분리된 영역 및 밀집 영역을 갖는, 상기 패터닝된 마스크를 형성하는 단계, (b) 트리밍 및 오프닝하는 단계, 및 (c) 트리밍된 마스크를 사용하여 유전체층을 에칭하는 단계를 포함한다. 트리밍 및 오프닝하는 단계는 복수의 사이클을 포함하고, 각 사이클은 (b1) 마스크 피처의 바닥에서 ARL 을 에칭하고 밀집 영역에 대해 마스크의 분리된 영역을 선택적으로 트리밍하는 트림-에칭 페이즈, 및 (b2) 마스크 피처의 바닥에서 ARL 을 더 에칭하면서 마스크상에 증착층을 증착하는 증착-에칭 페이즈를 포함한다. 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 분리된 영역에서 마스크의 네트 트리밍을 발생시킨다.
Description
본 발명은 반도체 디바이스의 형성에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는, 본 발명은 유전체층에 대한 에칭 프로세스에 관한 것이다.
반도체 웨이퍼 프로세싱 동안, 반도체 디바이스의 피처들은 널리 공지된 패터닝 및 에칭 프로세스를 사용하여 웨이퍼에서 정의된다. 이들 프로세스 (포토리소그래피) 에서, 포토레지스트 (PR) 재료가 웨이퍼상에 증착되고, 그 후, 레티클에 의해 필터링된 광에 노광된다. 레티클은 일반적으로, 광이 레티클을 통해 전파하는 것을 차단하는 예시적인 피처 지오메트리로 패터닝된 유리판이다.
레티클을 통과한 이후에, 광은 포토레지스트 재료의 표면과 접촉한다. 광은 현상액이 포토레지스트 재료의 일부를 제거할 수 있도록 포토레지스트 재료의 화학적 조성을 변화시킨다. 포지티브 포토레지스트 재료의 경우에서, 노광된 영역이 제거되며, 네거티브 포토레지스트 재료의 경우에서는, 노광되지 않은 영역이 제거된다. 그 후, 웨이퍼는 포토레지스트 재료에 의해 더 이상 보호되지 않는 영역들로부터 기반 재료를 제거하도록 에칭되어서, 웨이퍼에 원하는 피처를 정의한다.
193 nm 의 파장을 갖는 불화아르곤 (ArF) 엑시머 레이저 (ArF 리소그래피 기술) 가, 0.04 ㎛ 아래의 디바이스의 제조를 위해 사용되었다. 이러한 침지 리소그래피 기술은 110 nm 노드 아래의 프로세스를 가능하게 한다. 가장 고도로 집적된 회로에서의 이러한 작은 피처는 패터닝 이미지의 초점 심도 (depth-of-field) 제한으로 인해 더 높은 분해능 및 그에 따른 더 얇은 포토레지스트를 요구한다. 예를 들어, Bitline 과 같은 특정한 DRAM 프로세스에 대한 ArF 리소그래피는, 100 nm 보다 작은 두께를 갖는 매우 얇은 포토레지스트를 사용한다. 포토레지스트 재료는 또한 더 소프트하고 약하며, 이러한 얇은 포토레지스트는 포토레지스트의 패터닝 이후에, 바닥 반사방지 코팅 (BARC) 및 실리콘 산질화물 (SiON) 층과 같은 하나 이상의 반사방지 코팅 (ARC) 층에 대한 플라즈마 에칭 프로세스 동안 쉽게 에칭되는 결점을 갖는다. 따라서, 목표 임계 치수 (CD) 를 달성하면서, "에칭 버짓 (etch budget)" 을 관리하고 포토레지스트의 표면 열화를 방지하는 것이 단파장 리소그래피에서 주요 과제 중 하나이었다. 여기서, "에칭 버짓" 은 통상적으로, 노광된 구조 (이러한 경우에서는 포토레지스트) 가 과도한 손상없이 에천트에 처리될 수 있는 시간량이다.
또한, 이상적인 에칭 프로세스는 마스크상의 패턴을 에칭될 기반층으로 정확하게 전사해야 한다. 그러나, 에칭 프로세스가 목표 재료를 화학적으로 또한 물리적으로 제거하기 때문에, 에칭 프로세스는 다양한 환경적 파라미터에 매우 민감하다. 종래의 에칭 제어에서의 이러한 팩터 중 하나가, 에칭의 특징들이 패턴 (피처) 의 사이즈와 밀도의 변동, 즉, 에칭될 층 (에칭 층) 의 "로딩" 의 변동하에서 서로 다른 마이크로-로딩 효과 (micro-loading effect) 이다.
전술한 바를 달성하기 위해 그리고 본 발명의 목적에 따르면, 반사방지층 (ARL) 아래에 배치된 유전체층을 에칭하는 방법이 제공된다. 이 방법은 (a) ARL 상에 마스크 피처를 갖는 패터닝된 마스크를 형성하는 단계로서, 상기 마스크는 마스크 피처의 분리된 영역 및 밀집 영역을 갖는, 상기 패터닝된 마스크를 형성하는 단계, (b) 트리밍하고 오프닝하는 단계, 및 (c) 트리밍된 마스크를 사용하여 유전체층을 에칭하는 단계를 포함한다. 트리밍하고 오프닝하는 단계는, 복수의 사이클을 포함하고, 여기서 각 사이클은 (b1) 마스크 피처의 바닥에서 ARL 을 에칭하고 밀집 영역에 대하여 마스크의 분리된 영역을 선택적으로 트리밍하는 트림-에칭 페이즈, 및 (b2) 마스크 피처의 바닥에서 ARL 을 더 에칭하면서 마스크상에 증착층을 증착하는 증착-에칭 페이즈를 포함한다. 트리밍하고 오프닝하는 단계는, 분리된 영역에서 마스크의 네트 트리밍을 발생시킨다.
본 발명의 다른 표현에서, ARL 상에 형성된 마스크 피처를 갖는 패터닝된 마스크 및 반사방지층 (ARL) 아래에 배치된 유전체층을 에칭하는 장치가 제공된다. 마스크는 마스크 피처의 분리된 영역 및 밀집 영역을 갖는다. 이 장치에는, 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저를 형성하는 챔버 벽, 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저내에서 기판을 지지하는 기판 지지부, 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저에서 압력을 조절하는 압력 조절기, 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저에 전력을 제공하며, 플라즈마를 유지하기 위한 적어도 하나의 전극, 가스를 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저에 제공하는 가스 인렛, 및 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저로부터 가스를 배기하는 가스 아웃렛을 포함하는 플라즈마 프로세싱 챔버가 제공된다. 가스 소스는 가스 인렛과 유체 접속하며, 트림-에칭 가스 소스, 증착-에칭 가스 소스, 및 유전체층 에칭 가스 소스를 포함한다. 제어기는, 가스 소스 및 적어도 하나의 전극에 제어가능하게 접속된다. 제어기는 적어도 하나의 프로세서 및 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 복수의 사이클을 포함하는 트리밍하고 오프닝하는 컴퓨터 판독가능 코드를 포함하며, 여기서, 각 사이클에 대한 컴퓨터 판독가능 코드는, 증착층을 형성하기 위해 트림-에칭 가스 소스로부터 트림-에칭 가스를 제공하는 컴퓨터 판독가능 코드, 트림-에칭 가스로부터 제 1 플라즈마를 생성하는 컴퓨터 판독가능 코드로서, 제 1 플라즈마는 마스크 피처의 바닥에서 ARL 을 에칭하고 밀집 영역에 대하여 마스크의 분리된 영역을 선택적으로 트리밍하는, 상기 제 1 플라즈마를 생성하는 컴퓨터 판독가능 코드, 트림-에칭 가스 소스로부터 트림-에칭 가스를 중지시키는 컴퓨터 판독가능 코드, 증착-에칭 가스 소스로부터 증착-에칭 가스를 제공하는 컴퓨터 판독가능 코드, 증착-에칭 가스 소스로부터 제 2 플라즈마를 생성하는 컴퓨터 판독가능 코드로서, 제 2 플라즈마는 마스크 피처의 바닥에서 ARL 을 더 에칭하면서 마스크상에 증착층을 증착하는 상기 제 2 플라즈마를 생성하는 컴퓨터 판독가능 코드, 증착-에칭 가스 소스로부터 증착-에칭 가스를 중지시키는 컴퓨터 판독가능 코드, 트리밍된 마스크를 사용하여 유전체층을 에칭하는 컴퓨터 판독가능 코드, 및 마스크를 제거하는 컴퓨터 판독가능 코드를 포함한다.
본 발명의 이들 및 다른 특징들은 다음의 도면과 함께 본 발명의 상세한 설명에서 더욱 상세히 후술될 것이다.
본 발명은, 동일한 참조 부호가 유사한 엘리먼트를 지칭하는 첨부한 도면의 도면에서 제한이 아닌 예로서 예시된다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에서 사용될 수도 있는 프로세스의 하이 레벨 플로우차트이다.
도 2a-d 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 프로세싱된 스택의 개략 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 트리밍 및 오프닝 단계의 더욱 상세한 플로우차트이다.
도 4a-c 는, 본 발명의 일 예에 따라 프로세싱된 분리된 영역에서의 마스크 피처 (대형 마스크 피처) 의 개략 단면도이다.
도 5a-c 는, 도 4a-c 에 대응하는 본 발명의 예에 따라 프로세싱된 밀집 영역에서의 마스크 피처 (소형 마스크 피처) 의 개략 단면도이다.
도 6a 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 복수의 사이클 이후의 분리된 영역에서의 마스크 피처 (대형 마스크 피처) 의 개략 단면도이다.
도 6b 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 복수의 사이클 이후의 밀집 영역에서의 마스크 피처 (소형 마스크 피처) 의 개략 단면도이다.
도 7a-b 는, 브레드-로프형 (bread-loafed) 프로파일 및 패싯형 (faceted) 프로파일을 각각 갖는 마스크 피처의 개략 단면도이다.
도 8 은, 본 발명을 실시하는데 사용될 수도 있는 플라즈마 프로세싱 챔버의 개략도이다.
도 9a-b 는, 본 발명의 실시형태들에서 사용된 제어기를 구현하는데 적합한 컴퓨터 시스템을 예시한다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에서 사용될 수도 있는 프로세스의 하이 레벨 플로우차트이다.
도 2a-d 는, 본 발명의 일 실시형태에 따라 프로세싱된 스택의 개략 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 트리밍 및 오프닝 단계의 더욱 상세한 플로우차트이다.
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도 5a-c 는, 도 4a-c 에 대응하는 본 발명의 예에 따라 프로세싱된 밀집 영역에서의 마스크 피처 (소형 마스크 피처) 의 개략 단면도이다.
도 6a 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 복수의 사이클 이후의 분리된 영역에서의 마스크 피처 (대형 마스크 피처) 의 개략 단면도이다.
도 6b 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 복수의 사이클 이후의 밀집 영역에서의 마스크 피처 (소형 마스크 피처) 의 개략 단면도이다.
도 7a-b 는, 브레드-로프형 (bread-loafed) 프로파일 및 패싯형 (faceted) 프로파일을 각각 갖는 마스크 피처의 개략 단면도이다.
도 8 은, 본 발명을 실시하는데 사용될 수도 있는 플라즈마 프로세싱 챔버의 개략도이다.
도 9a-b 는, 본 발명의 실시형태들에서 사용된 제어기를 구현하는데 적합한 컴퓨터 시스템을 예시한다.
이제, 첨부한 도면에 예시된 바와 같은 본 발명의 몇몇 바람직한 실시형태들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명할 것이다. 아래의 설명에서, 다수의 특정한 상세가 본 발명의 전체적인 이해를 제공하기 위해 설명된다. 그러나, 본 발명이 이들 특정한 상세의 일부 또는 전부없이 실시될 수도 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 다른 경우에서, 널리 공지된 프로세스 단계 및/또는 구조는 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 상세히 설명하지 않는다.
이해를 용이하게 하기 위해, 도 1 은 본 발명의 일 실시형태에서 사용될 수도 있는 프로세스의 하이 레벨 플로우차트이다. 패터닝된 마스크가 에칭될 유전체층상에 제공된다 (단계 104). 예를 들어, 유전체층은 질화 산화물층일 수도 있으며, 마스크는 포토레지스트 마스크일 수도 있다. 도 2a 는, 기판 (204) 상에 형성되는 에칭될 유전체층 (208), 유전체층 (208) 상에 형성된 반사 방지층 (ARL; 210), 및 ARL (210) 상에 형성되는 피처 (214) 를 갖는 패터닝된 포토레지스트 마스크 (212) 의 개략 단면도이고, 이들은 스택 (200) 을 형성한다. ARL (210) 은 유기 바닥 반사 방지 코팅 (BARC) 층 및 무기 유전체 반사 방지 코팅 (DARC) 층을 포함할 수도 있다.
마스크 층 (212) 은 마스크 피처 측벽 (215a, 215b) 을 갖는 마스크 피처 (214; 214a, 214b) 를 형성하도록 패터닝된다. 도 2a 에 도시된 바와 같이, 패터닝된 마스크 (212) 는 마스크 피처의 분리된 영역 (216) 및 밀집 영역 (218) 을 포함한다. 분리된 영역 (216) 은 통상적으로, 소수의 대형 마스크 피처를 포함하며, 밀집 영역 (218) 은 통상적으로, 다수의 소형 마스크 피처를 포함한다. 예를 들어, 밀집 영역 (128) 에서의 마스크 피처와 분리된 영역 (126) 에서의 마스크 피처의 CD 의 비율은 1:2 내지 1:10 일 수도 있다. 즉, 분리된 영역 (216) 은 또한 큰 피처 (214a) 를 갖는 영역으로서 특징화되며 밀집 영역 (218) 은 작은 피처 (214b) 를 갖는 영역으로서 특징화된다.
분리된 영역 (216) 에서, 유전체층 (208) 의 에칭은 늦추어지는 경향이 있고, 그 결과, 유전체층 (208) 의 트렌치와 같은 피처의 최종 CD (220) 는 마스크 피처 (214a) 의 원래의 CD (222) 보다 작다. 또한, 패터닝된 마스크 (212) 는 마스크 피처의 바닥에서 ARL (210) 의 에칭 동안 열화되는 경향이 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 마스크-트리밍 및 바닥-오프닝 (ARL 에칭) 프로세스 (도 1 의 단계 108) 가 유전체층 (208) 의 에칭 이전에 제공된다. ARL (210) 이 마스크-트리밍 및 바닥-오프닝 (ARL 스트립핑) 프로세스 동안 마스크 피처의 바닥으로부터 에칭되고 제거되는 동안, 마스크의 측벽 (228) 은, 마스크 피처의 CD (226) 가 도 2b 에 도시된 바와 같이 밀집 영역 (218) 에 대해 분리된 영역 (216) 에서 확대되도록 선택적으로 트리밍된다. 분리된 영역 (216) 및 밀집 영역 (218) 모두에서 마스크 층 (212) 의 두께 및 밀집 영역 (218) 의 마스크 피처는 이러한 마스크-트리밍 및 바닥 오프닝 프로세스에 의해 실질적으로 보존된다. 트리밍된 피처 (236a) 를 사용하여, (도 2b 에서의) 유전체층 (208) 의 최종 CD (224) 는 (도 2a 에서의) 원래의 마스크 피처 (124a) 의 원래의 CD (222) 와 실질적으로 동일하다.
도 3 은, 트리밍 및 오프닝 프로세스에 대한 멀티-사이클 프로세스의 더욱 상세한 프로세스 플로우차트이다. 이러한 예에서, 트리밍 및 오프닝 프로세스는 복수의 2-페이즈 사이클에서 수행된다. 각 사이클의 제 1 페이즈 (트림-에칭 페이즈) 는 마스크 피처의 바닥에서 ARL (210) 을 에칭하고, 또한 밀집 영역 (218) 에 대해 분리된 영역 (216) 에서 마스크 피처의 측벽을 선택적으로 트리밍한다 (단계 304). 각 사이클의 제 2 페이즈 (증착-에칭 페이즈) 는 마스크 피처의 바닥에서 ARL (210) 을 더 에칭하면서 마스크상에 증착층을 증착한다 (단계 308). 트리밍 및 오프닝 단계의 각 사이클은 분리된 영역에서 마스크의 네트 트리밍을 생성한다. 추가의 페이즈가 각 사이클에 추가될 수도 있다. 트리밍 및 오프닝 단계는 2개 이상의 사이클, 바람직하게는 적어도 3개의 사이클을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 이러한 단계는 4개 내지 12개 사이클을 포함한다. 더욱 바람직하게는, 단계는 6개 내지 7개 사이클을 반복한다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 마스크는 포토레지스트 (PR) 이며, 트림-에칭 페이즈 (단계 304) 는 NF3 를 포함하는 트림-에칭 가스를 사용한다. 더욱 바람직하게는, 증착 가스는 N2 및/또는 Ar 과 같은 캐리어 가스를 더 포함한다.
이러한 실시형태에서, 증착-에칭 페이즈 (단계 308) 는, CF4 를 포함하는 증착-에칭 가스를 사용하며, 증착층으로서 폴리머 재료를 증착한다. 증착-에칭 가스는 CF4, H2 및 Ar 의 조성물, 또는 CF4, H2, N2 및 Ar 의 조성물일 수도 있다.
도 4a-4c 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 각 사이클에서 분리된 영역 (216) 에서의 마스크 피처 (214a) 의 단면도를 개략적으로 예시한다. 유사하게, 도 5a-5c 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 각 사이클에서 밀집 영역 (218) 에서의 마스크 피처 (214b) 의 단면도를 개략적으로 예시한다. 도 4a 및 5a 에 도시된 바와 같이, 패터닝된 마스크 (212) 가 유전체층 (208) 상의 ARL (210) 상에 형성된다. 통상적으로, ARL (210) 은 유기 BARC (211) 및 무기 DARC (213) 를 포함한다. BARC (211) 는 마스크 피처의 바닥에서 노출된다.
도 4a 및 4b 에 도시된 바와 같이, 트림-에칭 페이즈는 마스크 피처 (214a, 214b) 의 바닥 (232a, 232b) 에서 ARL (210) 을 에칭한다. 이러한 ARL 에칭은 부분 에칭이며, 일 사이클에서 ARL (210) 또는 BARC (211) 를 완벽하게 제거하지 못한다. 또한, 마스크 (212) 의 상부 (234a, 234b) 및 마스크 피처 (214a 및 214b) 의 측벽 (215a 및 215b) 이 또한 부분적으로 제거된다. NF3 를 함유하는 트림-에칭 가스가 밀집 영역 (218) 보다 분리된 영역 (216) 에서 더 높은 에칭 레이트를 갖기 때문에, 분리된 영역 (216) 에서의 마스크 피처 (214a) 의 측벽 (214a) 은 밀집 영역 (218) 에서의 마스크 피처 (214b) 의 측벽 (215b) 보다 많이 감소된다.
증착-에칭 페이즈에서, 증착-에칭 가스는 마스크 (212) 상에 증착층 (230) 을 증착하고, 이것은 도 4c 및 5c 에 도시된 바와 같이, 마스크 피처 (214a 및 214b) 의 바닥 (232a 및 232b) 에서 ARL (210) 을 더 에칭하면서, 마스크 피처 (214a, 214b) 의 측벽 (215a 및 215b) 뿐만 아니라 마스크 피처 (214a, 214b) 의 바닥 (232a 및 232b) 을 커버한다. 증착층 (230) 은 탄화수소 포함 폴리머 (주성분으로서 탄화수소를 함유하는 폴리머) 일 수도 있다. 각 증착-에칭 페이즈에서, 일반적으로, 마스크의 상부 (234a, 234b) 상에 증착된 증착층 (230) 의 두께는 마스크 피처의 측벽 (215a, 215b) 상에 증착된 증착층의 두께 보다 크다. 또한, 분리된 영역 (216) 에서의 증착층은 밀집 영역 (218) 에서의 증착층 보다 두꺼울 수도 있다. 증착-에칭 가스는 또한, 밀집 영역 (218) 에서의 마스크 피처의 측벽 (214b) 상에 보다는 분리된 영역 (216) 에서의 마스크 피처의 측벽 (215a) 상에 더 많은 증착 재료를 증착시킬 수도 있다.
이러한 예에서, 각 증착-에칭 페이즈는 도 4c 및 5c 에 도시된 바와 같이, 이전의 트림-에칭 페이즈에 의해 제거된 마스크의 두께와 실질적으로 동일한 두께를 갖는 증착층 (230) 을 증착한다. 즉, 각 사이클의 종단에서, 마스크 (212) 의 원래의 두께는 증착층 (230) 에 의해 실질적으로 보존된다. 그러나, 마스크 피처의 측벽에 관해서는, 트림-에칭 프로세스에서의 마이크로-로딩 효과가 증착-에칭 프로세스에서의 마이크로-로딩 효과 보다 더욱 우세하기 때문에, 분리된 영역 (216) 에서의 마스크 피처 (214a) 의 측벽 (215a) 상의 증착층은 이전의 트림-에칭 페이즈 동안 손실된 측벽을 완전하게 복원하는데 여전히 충분하지 않다. 따라서, 분리된 영역에서, 도 4c 에 도시된 바와 같이, 트리밍 및 오프닝 단계는 마스크의 원래의 두께를 실질적으로 보존하면서 마스크의 측벽을 감소시키고, 이것은 마스크의 네트 트림을 발생시킨다. 한편, 밀집 영역에서, 도 5c 에 도시된 바와 같이, 마스크의 원래의 프로파일 (즉, 마스크의 두께 및 마스크 피처의 형상) 이 실질적으로 보존된다. 어느 영역에서나, 마스크 피처의 바닥에서의 ARL (210) 은 트림-에칭 및 증착-에칭 페이즈 동안 내내 에칭된다.
따라서, 트리밍 및 오프닝 단계에서 2개의 페이즈를 제어함으로써, 분리된 영역 (216) 에서의 마스크 피처 (214a) 의 측벽 (215a) 은 마스크 피처의 바닥으로부터 ARL (210) 을 오프닝하고 마스크 (212) 의 원래의 두께를 보존하면서 밀집 영역 (218) 에 대해 선택적으로 트리밍된다.
도 6a 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 복수의 사이클 이후의 분리된 영역 (216) 에서의 마스크 피처 (214a) 의 단면도를 개략적으로 예시한다. 트림-에칭 페이즈 및 증착-에칭 페이즈를 반복함으로써, 분리된 영역에서의 마스크 피처 (214) 의 측벽 (215a) 은 원하는 프로파일로 조금씩 하향 트리밍된다. 동시에, 마스크 피처 (214a) 의 바닥에서의 ARL (210) 은 유전체층의 후속 에칭 프로세스 동안 오프닝된다. 도 6b 는, 트리밍 및 오프닝 단계의 복수의 사이클 이후의 밀집 영역 (218) 에서의 마스크 피처 (214b) 의 단면도를 개략적으로 예시한다. 밀집 영역 (218) 에서, ARL (210) 은 마스크 피처의 바닥에서 오프닝되지만, 마스크는 그것의 원래의 두께 및 마스크 피처 프로파일을 실질적으로 유지한다.
각 증착-에칭 페이즈에서 얇은 증착층을 증착하는 복수의 사이클 (멀티-사이클 프로세스) 을 반복하는 것은, 대량의 트리밍 및 오프닝 이후의 시간에 두꺼운 증착층을 증착하는 것 이상의 여러 이점을 갖는다. 먼저, 멀티-사이클 프로세스는 더 양호한 프로파일 튜닝을 제공한다. 더 두꺼운 폴리머 층을 증착하기 위한 단일의 긴 증착-에칭 단계는 (도 7a 에 도시된 바와 같은) 소위 "브레드-로프 (bread-loaf)" 프로파일을 생성하는 경향이 있으며, 극단적인 경우에, 피처는 심지어 핀치 오프될 수도 있다. 한편, 단일의 긴 트림-에칭 단계는 (도 7b 에 도시된 바와 같은) 패싯형 프로파일을 생성한다. 트림-에칭 단계와 증착-에칭 단계를 교호하는 복수의 사이클은 최소의 브레드-로핑 또는 브레드-로핑 없음 그리고 더욱 일직선의 측벽을 제공한다. 또한, 폴리머 층은 밀도가 높게 되어서, 박리 (delamination), 줄무늬 (striation), 또는 부풀음 (blistering) (필링-오프) 을 최소화한다. 예를 들어, 200 nm 보다 큰 두꺼운 증착층은 특히 마스크 피처의 에지에서 마스크로부터 필 오프하는 경향이 있다. 또한, 설계 규칙의 요건으로 인해 분리된 영역에서 원래의 마스크 피처의 CD 를 변경하는 것은 바람직하지 못하고 실용적이지 못하다.
도 1 로 돌아가서, 트리밍 및 오프닝 (단계 108) 이후에, 피처는 트리밍된 마스크를 통해 유전체층 (208) 으로 에칭된다 (단계 112). 도 2c 는 유전체층 (208) 으로 에칭된 피처 (240; 240a, 240b) 를 도시한다.
도 1 로 돌아가서, 그 후, 마스크 (212) 및 ARL (210) 은 스트립핑된다 (단계 116). 도 2d 는, 마스크 (212) 및 ARL (210) 이 제거된 이후의 스택 (200) 을 도시한다. 추가의 형성 단계가 수행될 수도 있다 (단계 124). 예를 들어, 그 후, 컨택트 (242) 가 피처에 형성될 수도 있다. 컨택트가 형성된 이후에 추가의 프로세스가 수행될 수도 있다.
도 8 은, ARL 을 에칭하고 마스크를 선택적으로 트리밍하는 제 1 페이즈 및 증착층을 증착하고 ARL 을 더 에칭하는 제 2 페이즈를 포함하는, 상술한 트리밍 및 오프닝을 위해 사용될 수도 있는 프로세싱 챔버 (400) 의 개략도이다. 플라즈마 프로세싱 챔버 (400) 는 컨파인먼트 링 (402), 상부 전극 (404), 하부 전극 (408), 가스 인렛을 통해 접속된 가스 소스 (410), 및 가스 아웃렛에 접속된 배기 펌프 (420) 를 포함한다. 가스 소스 (410) 는 트림-에칭 가스 소스 (412) 및 증착-에칭 가스 소스 (416) 를 포함한다. 바람직하게는, 프로세싱 챔버 (400) 는 유전체층을 에칭할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 프로세싱 챔버 (400) 는 또한, 마스크-트리밍, 유전체 에칭, 및 마스크-스트립핑이 인 시츄로 행해지도록 마스크 (및 ARL) 를 스트립할 수 있다. 따라서, 가스 소스 (410) 는 유전체층에 대한 에칭 가스 소스 (418), 및 마스크 스트립핑용 가스 소스 (미도시) 와 같은 추가의 가스 소스를 포함할 수도 있다. 플라즈마 프로세싱 챔버 (400) 내에서, 기판 (204) 은 하부 전극 (408) 상에 위치된다. 하부 전극 (408) 은 기판 (204) 을 홀딩하는 적절한 기판 척킹 메카니즘 (예를 들어, 정전기, 기계적 클램핑 등) 을 통합한다. 리액터 상부 (428) 는 하부 전극 (408) 에 직접적으로 대향하여 배치된 상부 전극 (404) 을 통합한다. 상부 전극 (404), 하부 전극 (408), 및 컨파인먼트 링 (402) 은 한정된 플라즈마 볼륨을 정의한다. 가스가 가스 소스 (410) 에 의해 한정된 플라즈마 볼륨으로 공급되고, 배기 펌프 (420) 에 의해 컨파인먼트 링 (402) 및 배기 포트를 통해 한정된 플라즈마 볼륨으로부터 배기된다. 제 1 RF 소스 (444) 가 상부 전극 (404) 에 전기적으로 접속된다. 제 2 RF 소스 (448) 가 하부 전극 (408) 에 전기적으로 접속된다. 챔버 벽 (452) 은 컨파인먼트 링 (402), 상부 전극 (404), 및 하부 전극 (408) 을 둘러싼다. 제 1 RF 소스 (444) 및 제 2 RF 소스 (448) 모두는, 27 MHz 전원, 2 MHz 전원, 및 60 MHz 전원을 포함할 수도 있다. 전극에 RF 전력을 접속시키는 다른 조합이 가능하다. 본 발명의 바람직한 실시형태에서 사용될 수도 있는, 캘리포니아주 프레몬트의 LAM Research Corporation™ 에 의해 제조된, Exelan® Series 와 같은 Lam Research Corporation 의 유전체 에칭 시스템의 경우에, 27 MHz, 2 MHz, 및 60 MHz 전원 모두가 하부 전극에 접속된 제 2 RF 전원 (448) 을 구성하고, 상부 전극은 접지된다. 제어기 (435) 가 RF 소스 (444, 448), 배기 펌프 (420), 및 가스 소스 (410) 에 제어가능하게 접속된다. 유전체 에칭 시스템은, 에칭될 층 (208) 이 실리콘 산화물 또는 유기 실리케이트 유리와 같은 유전체층일 때 사용된다. 제어기 (435) 는 RF 소스 (444, 448), 배기 펌프 (420), 트림-에칭 가스 소스 (412), 및 증착-에칭 가스 소스 (416) 를 제어하며, 복수의 사이클의 각 사이클의 2개의 페이즈로서 트림-에칭 및 증착-에칭을 교대로 수행하여, 트림-에칭 및 증착-에칭은 분리된 영역에서 마스크의 네트 트리밍을 발생시킨다.
도 9a 및 9b 는, 본 발명의 실시형태들에서 사용된 제어기 (435) 를 구현하는데 적합한 컴퓨터 시스템 (1300) 을 예시한다. 도 9a 는, 컴퓨터 시스템의 하나의 가능한 물리적 형태를 도시한다. 물론, 컴퓨터 시스템은 집적 회로, 인쇄 회로 보드, 및 소형 핸드헬드 디바이스로부터 대형 수퍼 컴퓨터까지의 다수의 물리적 형태를 가질 수도 있다. 컴퓨터 시스템 (1300) 은 모니터 (1302), 디스플레이 (1304), 하우징 (1306), 디스크 드라이브 (1308), 키보드 (1310), 및 마우스 (1312) 를 포함한다. 디스크 (1314) 는 컴퓨터 시스템 (1300) 으로 및 컴퓨터 시스템으로부터 데이터를 전달하기 위해 사용된 컴퓨터 판독가능 매체이다.
도 9b 는, 컴퓨터 시스템 (1300) 에 대한 블록도의 예이다. 시스템 버스 (1320) 에 광범위한 서브시스템이 부착된다. 프로세서(들) (1322) (또한 중앙 처리 유닛, 또는 CPU 라 칭함) 가 메모리 (1324) 를 포함하는 저장 디바이스에 커플링된다. 메모리 (1324) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM) 및 판독-전용 메모리 (ROM) 를 포함한다. 당업계에 널리 공지되어 있는 바와 같이, ROM 은 데이터 및 명령을 CPU 로 단방향으로 전달하도록 작용하고, RAM 은 통상적으로 양방향 방식으로 데이터 및 명령을 전달하기 위해 사용된다. 이들 타입의 메모리 모두는 후술하는 임의의 적합한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수도 있다. 고정 디스크 (1326) 가 또한 CPU (1322) 에 양방향으로 커플링되고, 이것은 추가의 데이터 저장 용량을 제공하며, 후술하는 임의의 컴퓨터 판독가능 매체를 또한 포함할 수도 있다. 고정 디스크 (1326) 는 프로그램, 데이터 등을 저장하기 위해 사용될 수도 있으며, 통상적으로 주 저장 매체 보다 느린 (하드 디스크와 같은) 부 저장 매체이다. 고정 디스크 (1326) 내에 유지된 정보가, 적절한 경우에, 메모리 (1324) 에서의 가상 메모리와 같은 표준 방식으로 통합될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 이동식 디스크 (1314) 는 후술하는 임의의 컴퓨터 판독가능 매체의 형태를 취할 수도 있다.
CPU (1322) 는 또한, 디스플레이 (1304), 키보드 (1310), 마우스 (1312), 및 스피커 (1330) 와 같은 다양한 입/출력 디바이스에 커플링된다. 일반적으로, 입/출력 디바이스는 비디오 디스플레이, 트랙 볼, 마우스, 키보드, 마이크로폰, 터치-감지형 디스플레이, 트랜스듀서 카드 판독기, 자기 또는 페이퍼 테이프 판독기, 태블릿, 스타일러스, 음성 또는 핸드라이팅 인식기, 생체인식 판독기, 또는 다른 컴퓨터 중 어느 하나일 수도 있다. CPU (1322) 는 선택적으로, 네트워크 인터페이스 (1340) 를 사용하여 다른 컴퓨터 또는 전기통신 네트워크에 커플링될 수도 있다. 이러한 네트워크 인터페이스를 이용하여, CPU 가 상술한 방법 단계들을 수행하는 과정에서, 네트워크로부터 정보를 수신할 수도 있거나 네트워크에 정보를 출력할 수도 있다는 것이 예상된다. 또한, 본 발명의 방법 실시형태들은 CPU (1322) 상에 단독으로 실행할 수도 있거나 프로세싱의 일부를 공유하는 원격 CPU 와 공동으로 인터넷과 같은 네트워크를 통해 실행할 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시형태들은 또한, 다양한 컴퓨터-구현 동작을 수행하는 컴퓨터 코드를 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 갖는 컴퓨터 저장 제품에 관한 것이다. 매체 및 컴퓨터 코드는 본 발명의 목적을 위해 특수하게 설계되고 구성된 것일 수도 있거나, 이들은 컴퓨터 소프트웨어 업계의 당업자에게 널리 공지되어 있고 그들에게 이용가능한 종류일 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체의 예들은, 하드 디스크, 플로피 디스크, 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 홀로그래픽 디바이스와 같은 광학 매체, 플롭티컬 디스크와 같은 자기-광학 매체, 및 응용 주문형 집적 회로 (ASIC), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 및 ROM 및 RAM 디바이스와 같은 프로그램 코드를 저장 및 실행하기 위해 특수하게 구성된 하드웨어 디바이스를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 컴퓨터 코드의 예들은, 컴파일러에 의해 생성된 것과 같은 머신 코드, 및 인터프리터를 사용하여 컴퓨터에 의해 실행되는 상위 레벨 코드를 포함하는 파일을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 또한, 프로세서에 의해 실행가능한 명령의 시퀀스를 나타내고, 반송파에 수록된 컴퓨터 데이터 신호에 의해 송신된 컴퓨터 코드일 수도 있다.
분리된 영역 (대형 마스크 피처) 에서의 마스크 피처의 측벽이 밀집 영역 (소형 마스크 피처) 에 대해 선택적으로 트리밍되면서 피처의 바닥에서의 ARL 이 에칭되는 트리밍 및 오프닝 (도 1 에서의 단계 108) 을 수행하기 위해 다중의 사이클 2개 페이즈 프로세스가 사용된다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 마스크가 포토레지스트인 경우에, 제 1 페이즈 (트림-에칭 페이즈) 는 NF3 를 함유하는 트림-에칭 가스를 제공한다. 트림-에칭 페이즈 (단계 304) 의 일 예는, 100-500 sccm, 바람직하게는, 300 sccm NF3 의 흐름을 제공한다. 압력은 140 mTorr 로 설정된다. 기판은 20 ℃ 의 온도에서 유지된다. 제 2 RF 소스 (448) 는 60 MHz 의 주파수에서 400 와트를 제공한다. 다른 실시형태들에서, 제 2 RF 소스 (448) 는, 웨이퍼 및 애플리케이션에 의존하여, 2 MHz 의 주파수에서 100-500 와트, 또는 27 MHz 의 주파수에서 100-500 와트를 제공할 수도 있다. 바람직한 실시형태에서, NF3 는 어떠한 캐리어 또는 튜닝 가스가 없는 트림-에칭 가스의 단독 성분이다. 각 트림-에칭 페이즈에서, NF3-함유 트림-에칭 가스가 챔버에 도입된 이후에, 트림-에칭 플라즈마가 상술한 바와 같이, 마스크를 선택적으로 트리밍하고 ARL 을 에칭하기 위해 거기로부터 형성된다. 트림-에칭 가스의 흐름은, 마스크 피처의 측벽이 사이클 동안 원하는 양 만큼 감소되도록 중지된다. 감소된 측벽의 양은 가스 흐름 레이트, 압력, 및 RF 전력 뿐만 아니라 ARL 의 두께와 같은 파라미터의 소정의 세트에 대한 트림-에칭 페이즈의 시간 주기에 의해 제어될 수도 있다.
증착-에칭 페이즈 (단계 308) 의 일 예는, 증착-에칭 가스로서 20-200 sccm CF4 및 20-200 sccm H2 와 같은 CF4 함유 가스, 및 20-200 sccm N2 및/또는 50-500 sccm Ar 을 함유하는 캐리어 가스를 제공한다. 바람직하게는, 증착-에칭 가스는, 120 sccm Ar 의 캐리어 가스와 함께, 60 sccm CF4, 70 sccm H2, 30 sccm N2 를 포함한다. 40-200 mTorr, 바람직하게는 80 mTorr 의 압력이 챔버에 제공된다. 제 2 RF 소스 (448) 는 60 MHz 의 주파수에서 100-500 와트, 바람직하게는 400 와트를 제공한다. 다른 실시형태들에서, 제 2 RF 소스 (448) 는 웨이퍼 및 애플리케이션에 의존하여, 2 MHz 의 주파수에서 100-500 와트를 제공할 수도 있거나, 27 MHz 의 주파수에서 100-500 와트를 제공할 수도 있다. 다른 실시형태들에서, 각 사이클은 추가의 증착 및/또는 프로파일 정형 페이즈를 더 포함할 수도 있다. 각 증착-에칭 페이즈에서, CF4 함유 에칭 가스가 챔버에 도입된 이후에, 플라즈마가 상술한 바와 같이 증착층을 증착하고 ARL 을 더 에칭하기 위해 거기로부터 형성된다. CF4 함유 에칭 가스의 흐름은, 증착층이 이전의 트림-에칭 페이즈에서 손실된 마스크의 두께를 복원하도록 중지된다. 사이클의 네트 트림의 양은 가스 흐름 레이트, 압력, 및 RF 전력 뿐만 아니라 ARL 의 두께와 같은 파라미터의 소정의 세트에 대한 트림-에칭 페이즈 및 증착-에칭 페이즈의 시간 주기에 의해 제어될 수도 있다. 일반적으로, 트림-에칭 페이즈가 길수록, 증착-에칭 페이즈가 길다. 트리밍 및 오프닝 단계의 종단에서, 사이클의 수 뿐만 아니라 각 사이클의 2개의 페이즈를 제어함으로써, 마스크 피처의 바닥에서의 ARL 이 제거되고, 분리된 영역에서의 피처의 측벽이 트리밍되어 후속 유전체 에칭에서의 마이크로-로딩 효과를 보상한다.
에칭될 유전체층 (208) 의 예는, SiN, SiC, 산화물, 또는 저-k 유전체와 같은 종래의 에칭층일 수도 있다. 종래의 에칭 레시피가 에칭될 층을 에칭하기 위해 사용될 수도 있다.
마스크 및 ARL 을 스트립핑하기 위해 (단계 116), 산소 애싱이 사용될 수도 있다.
상술한 바와 같이, ARL 의 제거 동안 트림-에칭 페이즈 및 증착-에칭 페이즈를 결합하는 트리밍 및 오프닝 프로세스는, 유전체층의 후속 에칭에서 분리된 영역 (대형 피처) 과 밀집 영역 (소형 피처) 사이에서 CD 바이어스의 제어를 가능하게 한다. 트림-에칭 및 증착-에칭 사이클은 마스크의 이상적인 트림을 획득하기 위해 원하는 만큼 다수 횟수 반복될 수 있어서, 유전체층의 목표 CD 를 실현하고 마스크 피처의 바닥에서 ARL 을 제거한다. 분리된 영역의 확대된 CD 를 제공하는 트리밍 및 오프닝 (즉, ARL 에칭 전까지 "네거티브 마이크로-로딩") 은 최종 피처에서 목표 CD 를 실현하기 위해 유전체층의 에칭 동안 마이크로-로딩 효과를 보상한다.
여러 바람직한 실시형태에 관하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위내에 있는 변경물, 변형물, 치환물, 및 다양한 대체 등가물이 존재한다. 또한, 본 발명의 방법 및 장치를 구현하는 다수의 대안의 방식이 존재한다. 따라서, 아래의 첨부한 청구범위는 본 발명의 진정한 사상 및 범위내에 있는 것으로 모든 이러한 변경물, 변형물, 치환물, 및 다양한 대체 등가물을 포함하는 것으로서 해석되는 것으로 의도된다.
Claims (35)
- 반사방지 층 (ARL) 아래에 배치된 유전체층을 에칭하는 방법으로서,
상기 ARL 상에 마스크 피처들을 갖는 패터닝된 마스크를 형성하는 단계로서, 상기 마스크는 상기 마스크 피처들의 분리된 영역들 및 밀집 영역들을 갖는, 상기 패터닝된 마스크를 형성하는 단계;
복수의 사이클을 포함하는 트리밍 및 오프닝하는 단계로서, 각 사이클은,
상기 마스크 피처들의 바닥에서 상기 ARL 을 에칭하고, 상기 밀집 영역들에 대하여 상기 마스크의 상기 분리된 영역들을 선택적으로 트리밍하는 트림-에칭 페이즈, 및
상기 마스크 피처들의 상기 바닥에서 상기 ARL 을 더 에칭하면서 상기 마스크상에 증착층을 증착하는 증착-에칭 페이즈를 포함하며, 상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는 상기 분리된 영역들에서 상기 마스크의 네트 트리밍을 발생시키는, 상기 트리밍 및 오프닝하는 단계; 및
상기 트리밍된 마스크를 사용하여 상기 유전체층을 에칭하는 단계를 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 패터닝된 마스크는 포토레지스트 마스크인, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 ARL 은, 유기 바닥 반사방지 코팅 (BARC) 및 무기 유전체 반사방지 코팅 (DARC) 을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 증착-에칭 페이즈는, 상기 증착층으로서 폴리머 재료를 증착하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 증착-에칭 페이즈는, 이전의 트림-에칭 페이즈에서 제거된 상기 마스크의 두께를 실질적으로 복원하는 상기 증착층을 증착하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 분리된 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 두께를 실질적으로 보존하며 상기 마스크의 측벽을 감소시키는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 밀집 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 프로파일을 실질적으로 보존하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트림-에칭 페이즈는,
NF3 를 포함하는 트림-에칭 가스를 제공하는 단계;
상기 트림-에칭 가스로부터 플라즈마를 형성하는 단계; 및
상기 트림-에칭 가스의 흐름을 중지시키는 단계를 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 증착-에칭 페이즈는,
CF4 를 포함하는 증착-에칭 가스를 제공하는 단계;
상기 증착-에칭 가스로부터 플라즈마를 형성하는 단계; 및
상기 증착-에칭 가스의 흐름을 중지시키는 단계를 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 증착-에칭 가스는,
H2; 및
N2 또는 Ar 중 적어도 하나를 포함하는 캐리어 가스를 더 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 적어도 3개의 사이클을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 4개 내지 12개 사이클을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 6개 내지 7개 사이클을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 반사방지층 (ARL) 상에 형성된 마스크 피처들을 갖는 패터닝된 마스크 및 상기 ARL 아래에 배치된 유전체층을 에칭하는 장치로서,
상기 마스크는 상기 마스크 피처들의 분리된 영역들 및 밀집 영역들을 가지며,
상기 장치는,
플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저를 형성하는 챔버 벽,
상기 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저내에 기판을 지지하는 기판 지지부,
상기 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저에서의 압력을 조절하는 압력 조절기,
상기 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저에 전력을 제공하며, 플라즈마를 유지하기 위한 적어도 하나의 전극,
상기 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저에 가스를 제공하는 가스 인렛, 및
상기 플라즈마 프로세싱 챔버 인클로저로부터 가스를 배기하는 가스 아웃렛을 포함하는,
플라즈마 프로세싱 챔버;
트림-에칭 가스 소스,
증착-에칭 가스 소스, 및
유전체층 에칭 가스 소스를 포함하는,
상기 가스 인렛과 유체 접속하는 가스 소스; 및
적어도 하나의 프로세서, 및
컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는,
상기 가스 소스 및 상기 적어도 하나의 전극에 제어가능하게 접속된 제어기를 포함하며,
상기 컴퓨터 판독가능 매체는,
복수의 사이클을 포함하는 트리밍 및 오프닝하는 컴퓨터 판독가능 코드로서, 각 사이클에 대한 컴퓨터 판독가능 코드는,
증착층을 형성하기 위해 상기 트림-에칭 가스 소스로부터 트림-에칭 가스를 제공하는 컴퓨터 판독가능 코드,
상기 마스크 피처들의 바닥에서 상기 ARL 을 에칭하고 상기 밀집 영역들에 대해 상기 마스크의 상기 분리된 영역들을 선택적으로 트리밍하는 제 1 플라즈마를 상기 트림-에칭 가스로부터 생성하는 컴퓨터 판독가능 코드,
상기 트림-에칭 가스 소스로부터 상기 트림-에칭 가스를 중지시키는 컴퓨터 판독가능 코드,
상기 증착-에칭 가스 소스로부터 증착-에칭 가스를 제공하는 컴퓨터 판독가능 코드,
상기 마스크 피처들의 상기 바닥에서 상기 ARL 을 더 에칭하면서 상기 마스크상에 증착층을 증착하는 제 2 플라즈마를 상기 증착-에칭 가스 소스로부터 생성하는 컴퓨터 판독가능 코드, 및
상기 증착-에칭 가스 소스로부터 상기 증착-에칭 가스를 중지시키는 컴퓨터 판독가능 코드를 포함하는,
상기 트리밍 및 오프닝하는 컴퓨터 판독가능 코드;
상기 트리밍된 마스크를 사용하여 상기 유전체층을 에칭하는 컴퓨터 판독가능 코드; 및
상기 마스크를 제거하는 컴퓨터 판독가능 코드를 포함하는, 에칭하는 장치. - 반사방지층 (ARL) 아래에 배치된 유전체층을 에칭하는 장치로서,
상기 ARL 상에 마스크 피처들을 갖는 패터닝된 마스크가 형성되고, 상기 마스크는 상기 마스크 피처들의 분리된 영역들 및 밀집 영역들을 가지고,
상기 장치는,
상기 마스크 피처들의 바닥에서 상기 ARL 을 에칭하고, 상기 밀집 영역들에 대해 상기 마스크의 상기 분리된 영역들을 선택적으로 트리밍하도록 구성된 트림-에칭하는 수단;
상기 마스크 피처들의 상기 바닥에서 상기 ARL 을 더 에칭하면서 상기 마스크상에 증착층을 증착하도록 구성된 증착-에칭하는 수단; 및
상기 트림-에칭하는 수단 및 상기 증착-에칭하는 수단을 교대로 동작시키는 수단을 포함하는,
트리밍 및 오프닝하는 수단; 및
상기 트리밍된 마스크를 사용하여 상기 유전체층을 에칭하는 수단을 포함하며,
상기 트림-에칭 및 상기 증착-에칭은, 상기 분리된 영역들에서 상기 마스크의 네트 트리밍을 발생시키는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 패터닝된 마스크는 포토레지스트 마스크이며, 상기 ARL 은 유기 바닥 반사방지 코팅 (BARC) 및 무기 유전체 반사방지 코팅 (DARC) 을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 증착-에칭하는 수단은, 상기 증착층으로서 폴리머 재료를 증착하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 17 항에 있어서,
상기 증착-에칭하는 수단은, 상기 트림-에칭하는 수단에 의해 제거된 상기 마스크의 두께를 실질적으로 복원하는 상기 증착층을 증착하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 수단은, 분리된 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 두께를 실질적으로 보존하고 상기 마스크의 측벽을 감소시키며, 밀집 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 프로파일을 실질적으로 보존하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 15 항에 있어서,
상기 트림-에칭하는 수단은, NF3 를 포함하는 트림-에칭 가스를 제공하는 트림-에칭 가스 소스를 포함하며,
상기 증착-에칭하는 수단은, CF4 및 H2 를 포함하는 증착-에칭 가스를 제공하는 증착-에칭 소스를 포함하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 ARL 은, 유기 바닥 반사방지 코팅 (BARC) 및 무기 유전체 반사방지 코팅 (DARC) 을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항, 제 2 항 또는 제 21 항에 있어서,
상기 증착-에칭 페이즈는, 상기 증착층으로서 폴리머 재료를 증착하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항, 제 2 항, 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
상기 증착-에칭 페이즈는, 이전의 트림-에칭 페이즈에서 제거된 상기 마스크의 두께를 실질적으로 복원하는 상기 증착층을 증착하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항, 제 2 항, 제 21 항, 제 22 항 또는 제 23 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 분리된 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 두께를 실질적으로 보존하며 상기 마스크의 측벽을 감소시키는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항, 제 2 항, 제 21 항, 제 22 항, 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 밀집 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 프로파일을 실질적으로 보존하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항, 제 2 항, 제 21 항, 제 22 항, 제 23 항, 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
상기 트림-에칭 페이즈는,
NF3 를 포함하는 트림-에칭 가스를 제공하는 단계;
상기 트림-에칭 가스로부터 플라즈마를 형성하는 단계; 및
상기 트림-에칭 가스의 흐름을 중지시키는 단계를 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 26 항에 있어서,
상기 증착-에칭 페이즈는,
CF4 를 포함하는 증착-에칭 가스를 제공하는 단계;
상기 증착-에칭 가스로부터 플라즈마를 형성하는 단계; 및
상기 증착-에칭 가스의 흐름을 중지시키는 단계를 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 27 항에 있어서,
상기 증착-에칭 가스는,
H2; 및
N2 또는 Ar 중 적어도 하나를 포함하는 캐리어 가스를 더 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 1 항, 제 2 항, 제 21 항, 제 22 항, 제 23 항, 제 24 항, 제 25 항, 제 26 항, 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 적어도 3개의 사이클을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 29 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 4개 내지 12개 사이클을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 30 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 단계는, 6개 내지 7개 사이클을 포함하는, 유전체층을 에칭하는 방법. - 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 증착-에칭하는 수단은, 상기 증착층으로서 폴리머 재료를 증착하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 15 항, 제 16 항 또는 제 32 항에 있어서,
상기 증착-에칭하는 수단은, 상기 트림-에칭하는 수단에 의해 제거된 상기 마스크의 두께를 실질적으로 복원하는 상기 증착층을 증착하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 15 항, 제 16 항, 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
상기 트리밍 및 오프닝하는 수단은, 분리된 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 두께를 실질적으로 보존하고 상기 마스크의 측벽을 감소시키며, 밀집 패턴 영역에서 상기 마스크의 원래의 프로파일을 실질적으로 보존하는, 유전체층을 에칭하는 장치. - 제 15 항, 제 16 항, 제 32 항, 제 33 항 또는 제 34 항에 있어서,
상기 트림-에칭하는 수단은, NF3 를 포함하는 트림-에칭 가스를 제공하는 트림-에칭 가스 소스를 포함하며,
상기 증착-에칭하는 수단은, CF4 및 H2 를 포함하는 증착-에칭 가스를 제공하는 증착-에칭 소스를 포함하는, 유전체층을 에칭하는 장치.
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