KR20120049239A - 플라즈마 처리 방법 - Google Patents

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KR20120049239A
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히로유키 다카바
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

절연층으로서 플루오르카본층을 갖는 반도체 디바이스를 제조하는 제조 방법은, 마이크로파 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는 단계와, RF 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제2 플루오르카본층(CFx1)을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

플라즈마 처리 방법{PLASMA TREATMENT METHOD}
본 발명은, 발명의 명칭이 "Plasma Treatment Method"인 2009년 6월 26일자의 미국 가출원 번호 61/269,686을 우선권으로 주장하며, 이 가출원의 내용은 본원 명세서에 전체적으로 참조로 인용된다.
본 발명은 반도체 디바이스 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 플루오르카본(CFx)층의 유전율을 작은 값으로 유지하면서 다른 금속층 또는 유전층과 CFx층의 접착을 향상시키기 위한 플루오르카본층 형성 방법에 관한 것이다.
최근에는, 반도체 디바이스의 소형화 및 고속 작업을 도모하기 위하여 다층 배선 구조가 채용되고 있다. 그러나 이들 다층 배선 구조에서는, 배선층의 전체 배선 저항 및 기생 용량의 증가에 기인하여 배선 지연의 문제가 발생하고 있다.
저저항의 배선 재료, 예컨대 구리(Cu)를 배선체로서 사용하면, 배선 저항이 감소한다. 다른 한편으로, 유전율이 낮은 재료(즉, 로우 k 재료), 예컨대 플루오르 첨가 카본(플루오르카본: CFx)을 절연층으로서 사용하면, 기생 용량이 감소한다. 그러나 다층 배선 구조의 기생 용량을 감소시키는 효과에도 불구하고, 플루오르카본(CFx)층은 아직까지 반도체 디바이스에 있어서 전자 회로의 부품으로서 널리 사용되고 있지 않다. 그 이유는 주로, 플루오르카본(CFx)층의 표면에 적층된 상태에서 양호한 접착성을 나타내는 절연층 또는 금속층의 수가 상당히 제한되기 때문이다.
플루오르카본(CFx)을 절연층의 재료로서 사용하면, 플루오르카본(CFx)층에 함유된 플루오르에 의해, 플루오르카본(CFx)층과 다른 금속층 또는 절연층 사이의 계면에서 불소화 반응이 초래된다. 그 결과, 계면에서 플루오르 화합물이 발생하여, CFx층과 다른 금속층 또는 절연층 사이의 접착이 열화된다. 또한, 플루오르카본(CFx)층의 표면에 적층된 상태로 고온 영역(350℃ 초과)에서 양호한 접착성을 나타낼 수 있는 절연층 또는 금속층의 수가 제한되는 주원인은, 플루오르카본(CFx)층 내에 플루오르 이온을 포함한 플루오르 화합물이 존재하기 때문인 것으로 생각된다.
플루오르카본(CFx)층에 있어서의 플루오르 화합물을 저감하는 프로세스가 일본 특허 공개 제2006-326041호에 제안되어 있다. 이 프로세스에서, 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F/C)는, 플루오르카본(CFx)층을 형성하기 위하여 이미 생성된 고주파(RF) 파워를 마이크로파 플라즈마 프로세스에 인가함으로써 감소한다. 그러나 종래의 프로세스와 유사하게, 증착 후의 플루오르카본(CFx)층의 표면 근처에 플루오르 화합물이 여전히 남아있다. 따라서 다른 절연층 또는 금속층과 플루오르카본(CFx)층의 접착에 크게 영향을 끼친다.
본 발명은 전술한 문제를 고려하여 제안된 것이다. 본 발명은, 유전율을 작은 값(k: 2.6 미만)으로 유지하면서 350℃를 넘는 고온 영역에서의 플루오르 화합물의 탈착을 억제하도록 플루오르카본(CFx)층을 형성하는 프로세스를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 절연층으로서 플루오르카본층을 구비하는 반도체 디바이스를 제작하는 방법이 제공된다. 이 방법은 마이크로파 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는 단계와, RF 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 제1 플루오르카본(CFx1)층과 제2 플루오르카본(CFx2)층을 포함하고, 상기 제2 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F2/C2)가 제1 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F1/C1)보다 작은 것인 반도체 디바이스가 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 플라즈마 반응 프로세스를 이용하여 플루오르카본층을 형성하는 방법이 제공된다. 이 방법은 마이크로파 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는 단계와, RF 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하는 단계를 포함한다.
도 1은 RLSA(radial line slot antenna) 플라즈마 처리 장치의 실시예의 개략도를 도시한다.
도 2는 접착테이프를 부착한 후의 실험 샘플의 타겟 구조, 단면도 및 평면도를 이들의 블리스터 테스트 결과 및 테이프 테스트 결과와 함께 도시한다.
도 3은 다양한 실험 샘플의 타겟 구조 및 단면도를 도시한다.
도 4는, 다양한 타겟 구조를 갖는 각종 실험 샘플에 있어서의 상대 유전율을 플루오르카본층의 총 두께의 함수로서 도시한다.
도 5는, 음의 전압이 인가된 때에, 다양한 타겟 구조를 갖는 각종 실험 샘플에 있어서의 누설 전류를 플루오르카본층의 총 두께의 함수로서 도시한다.
도 6은, 양의 전압이 인가된 때에, 다양한 타겟 구조를 갖는 각종 실험 샘플에 있어서의 누설 전류를 플루오르카본층의 총 두께의 함수로서 도시한다.
도 7은 각종 실험 샘플에 있어서의 증착율을 인가된 RF 파워의 함수로서 도시한다.
도 8은 각종 실험 샘플에 있어서의 증착율을 압력의 함수로서 도시한다.
도 9는 각종 실험 샘플에 있어서의 평균 RF 피크 투 피크 전압(average RF peak-to-peak voltage)을 인가된 RF 파워의 함수로서 도시한다.
도 10은 각종 실험 샘플에 있어서의 플루오르카본층의 두께를 프로세스 가스(C5F8) 유량의 함수로서 도시한다.
도 11은 각종 실험 샘플에 있어서의 유전상수를 굴절율의 함수로서 도시한다.
이하, 발명의 예시적인 바람직한 실시예가 도시되어 있는 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 이하의 설명은 발명의 범위, 용례 또는 구조를 한정하는 것으로 의도되지 않는다. 오히려, 예시적인 바람직한 실시예의 이하의 설명은, 당업자로 하여금 발명의 예시적인 바람직한 실시예를 구현할 수 있게 하는 기능을 갖는다. 첨부의 청구범위에 언급하는 바와 같은 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 다양한 형태로 구현할 수 있다는 것에 주목한다.
본 발명은 일반적으로 반도체 디바이스 및 그 제조 프로세스에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은, 유전율을 작은 값으로 유지하면서 플루오르카본(CFx)층과 다른 금속층 또는 절연층의 접착을 향상시키는 새로운 플루오르카본(CFx) 형성 프로세스에 관한 것이다.
본 발명의 실시예는, 유전율을 작은 값(k: 약 2.6 미만)으로 유지하면서 350℃를 넘는 고온 영역에서의 플루오르 화합물의 탈착을 억제하도록 접착성이 향상된 플루오르카본(CFx) 절연층을 형성하는 프로세스에 관한 것이다. 이러한 프로세스는, 마이크로파 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는 예정된 제1 프로세스 조건을 선택하고, RF 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하는 예정된 제2 프로세스 조건을 선택함으로써 얻어진다.
이와 같이 하여, 본 발명의 프로세스에 따라 형성된 플루오르카본(CFx)층의 유효 상대 유전율은 낮게 유지되고, 플루오르카본(CFx)층과 다른 금속층 또는 절연층 사이의 계면에서 플루오르 화합물이 원치 않게 생성되는 것이 억제된다.
예정된 제1 프로세스 조건을 선택함으로써, 마이크로파로 여기된 플라즈마가 생성되어 본 발명의 실시예에 따른 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성한다. 제1 플루오르카본(CFx1)층은 RLSA(radial line slot antenna) 플라즈마 처리 장치를 이용하여 형성된다. 마이크로파로 여기된 플라즈마는, 인가된 마이크로파 파워가 1000 W를 넘을 때에 생성된다. 이것은, RLSA 플라즈마 처리 장치의 타겟 전극에 높은 RF 파워가 인가되는 경우라도 사실이다. 바람직한 실시예에 있어서, 인가된 마이크로파 파워는 1200 W 내지 3000 W의 범위이고, 인가된 RF 파워는 0 W 내지 120 W의 범위이다.
또한, 예정된 제1 프로세스 조건은 20 mTorr 내지 80 mTorr 범위의 압력과 20초 내지 150초 범위의 프로세스 시간을 포함할 수 있다. 본 실시예에 있어서는, 200 sccm 이하의 유량을 갖는 아르곤(Ar) 가스 등의 플라즈마 여기 가스와, 약 150 sccm 내지 750 sccm 범위의 유량을 갖는 C5F8 가스 등의 성막 프로세스 가스가 각각 사용되어 플라즈마를 생성하여 약 100 ㎚의 두께를 갖는 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성한다.
예정된 제2 프로세스 조건을 선택함으로써, RF로 여기된 플라즈마가 생성되어 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성한다. 예정된 제2 프로세스 조건은 0 W 내지 1000 W 범위의 마이크로파 파워와, 15 W 내지 120 W 범위의 인가된 RF 파워와, 5초 내지 60초 범위의 프로세스 시간을 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서는, 마이크로파 파워를 0 W로 설정하고 단지 RF 파워에 의해서만 플라즈마를 생성함으로써 제2 플루오르카본(CFx2)층이 형성된다. 그 이유는 주로, 마이크로파 파워가 RF 플라즈마와 함께 인가되는 경우에 기층에 대한 손상이 더욱 커지기 때문이다. 본 실시예에 있어서, 제2 플루오르카본(CFx2)층의 두께는 약 1 ㎚ 내지 10 ㎚이다.
또한, 예정된 제1 프로세스 조건과 유사하게, RLSA 플라즈마 처리 장치 내부의 압력, 플라즈마 여기 가스의 유량 및 성막 프로세스 가스의 유량은 각각, 20 mTorr 내지 80 mTorr 범위의 압력, 200 sccm 이하의 아르곤(Ar) 유량 및 약 150 sccm 내지 750 sccm 범위의 C5F8 유량으로 설정된다. 전술한 압력 범위에 의해, 안정적인 RF 플라즈마 생성 및 플루오르카본(CFx) 증착이 보장된다. 제2 플루오르카본(CFx2)층은, 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는데 사용된 RLSA 플라즈마 처리 장치의 동일한 처리 챔버 내에서 형성될 수 있다.
마이크로파로 여기된 플라즈마를 사용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는 경우에는, 성막 프로세스 가스, 예컨대 C5F8 가스의 과도한 탈착을 초래하지 않으면서 결과적인 층을 형성할 수 있다. 그 이유는 주로, 마이크로파로 여기된 플라즈마가 C5F8 가스 내의 카본 접합의 과도한 파괴를 방지하는 낮은 전자 온도(low electron temperature)를 갖기 때문이다. 따라서 제1 플루오르카본(CFx1)층은, 유전율의 값이 작고 플루오르와 카본 원자의 수가 거의 동일한 다이아몬드 형상의 성질을 나타내는 강한 층이다.
다른 한편으로, RF로 여기된 플라즈마를 사용하여 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하는 경우에는, 성막 프로세스 가스, 예컨대 C5F8 가스가 과도하게 해리된 결과적인 층이 형성된다. 그 이유는, RF로 여기된 플라즈마가 마이크로파로 여기된 플라즈마에 비하여 높은 전자 온도를 갖기 때문이다. 그 결과, 플루오르 원자가 제2 플루오르카본(CFx2)층으로부터 해리되어, 제2 플루오르카본(CFx2)층과 다른 절연층 또는 금속층의 계면에서 원치 않는 플루오르 화합물의 생성을 억제할 수 있다. 따라서 제2 플루오르카본(CFx2)층과 다른 금속층 또는 절연층 사이의 접착을 향상시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 플루오르카본(CFx)층의 표면에 적층된 상태에서 양호한 접착성을 나타내는 절연층 또는 금속층의 수가 크게 개선되고, 그 결과 설계의 유연성 및 프로세스 선택의 자유도가 증가한다.
또한, RF로 여기된 플라즈마가 사용되는 때에는, 제2 플루오르카본(CFx2)층의 상대 유전율이 증가한다. 그 이유는 주로, RF로 여기된 플라즈마의 전자 온도가 높음으로 인하여, 상대 카본 밀도가 저하되고 결과적인 플루오르카본(CFx2)층이 손상되기 때문이다. 바람직한 실시예에 있어서는, 인가된 RF 파워를 수십 와트, 예컨대 15 W 내지 120 W의 범위 내로 제한함으로써 유효 유전율의 증가가 억제된다. 또한, 제2 플루오르카본(CFx2)층을, 제2 플루오르카본(CFx2)층에 비하여 상대 유전율이 낮은 제1 플루오르카본(CFx1)층과 적층함으로써 유효 유전율의 증가를 억제할 수 있다.
RF 파워 하한을 15 W로 선택하는 이유는, 인가된 RF 파워가 15 W 미만인 경우에 RLSA 플라즈마 처리 장치 내에서 RF로 여기된 플라즈마가 불안정하게 되기 때문이다. 다른 한편으로, RF 파워의 상한은, RF로 여기된 플라즈마에 의해 초래되는 결과적인 플루오르카본(CFx2)층의 손상을 최소화하거나 줄이기 위하여 120 W로 설정된다.
종래에는, 평행 평판 타입의 플라즈마 처리 장치를 사용하여 RF로 여기된 플라즈마를 생성하고 있다. 종래의 장치에 있어서는, 평행 평판 타입의 플라즈마 처리 장치의 두 대향 전극 사이에, 300 W 내지 400 W 범위 내의 RF 파워를 인가함으로써 플라즈마를 생성하고 있다. 그러나 상기 범위의 RF 파워는 비교적 높아서, 결과적인 플루오르카본(CFx2)층에 손상을 초래한다. 결과적인 플루오르카본(CFx2)층에 대한 손상은, RF 파워의 양을 줄임으로써 최소화할 수 있다. 이것은, 120 W의 최대 RF 파워를 타겟 전극에 인가할 수 있는 본 발명의 RLSA 플라즈마 처리 장치를 사용함으로써 달성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 플루오르카본(CFx1)층의 형성 후에는, 마이크로파 파워가 오프로 된다. 이와 같이 하여, RLSA 플라즈마 처리 장치 내에서 생성된 마이크로파 플라즈마는 RF로 여기된 플라즈마로 된다. 그 후, RF 플라즈마를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층 위에 제2 플루오르카본(CFx2)층이 형성된다.
다른 실시예에 따르면, 제2 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F2/C2)는 제1 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F1/C1)보다 작다.
또 다른 실시예에 따르면, 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하기 전에, 상기 표면상에서의 플루오르 농도를 줄이기 위하여 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면에 표면 개질 프로세스가 실행된다. 본 실시예에 있어서, 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면 개질 단계는, 약 200℃의 기판 온도를 갖는 아르곤(Ar) 분위기에서 제1 플루오르카본(CFx1)층을 어닐링 함으로써 실행된다. 다른 실시예에서는, 다른 기술을 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면상에서의 플루오르 농도를 줄일 수 있다. 본 발명의 표면 개질 프로세스는, 2010년 1월 22일자로 출원된 PCT 출원 번호 PCT/JP2010/000347에 보다 완전하게 개시된 프로세스를 포함하며, 이 PCT 출원의 개시 내용은 본원 명세서에 전체적으로 참고로 인용된다.
또 다른 실시예에 따르면, 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면에 실행되는 표면 개질 프로세스는 제3 플루오르카본(CFx3)층을 제공하며, 제3 플루오르카본층에 있어서 플루오르 대 카본의 조성비(F3/C3)는 제2 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F2/C2)보다는 크고, 제1 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F1/C1)보다는 작다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1 플루오르카본(CFx1)층의 형성 이전에, 제2 플루오르카본(CFx2)층이 제3층 또는 기층 상에 형성된다. 그 후, 제1 플루오르카본(CFx1)층이 제2 플루오르카본(CFx2)층 상에 형성된다. 이와 같이 하여, 제3층 또는 기층과 플루오르카본(CFx)층 사이의 접착이 향상된다. 제3층 또는 기층의 예로는, Si계 화합물층, 예컨대 실리콘 카바이드 옥사이드(SiCO) 및 실리콘 카바이드 니트라이드(SiCN)층, 금속층 및 C계 화합물층, 예컨대 비정질 카본(aC)층을 포함할 수 있다.
이전에 설명한 바와 같이, RLSA 플라즈마 처리 장치를 이용하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 및 제2 플루오르카본(CFx1 및 CFx2) 절연층을 형성한다. 또한, 동일한 RLSA 플라즈마 처리 장치를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면에 실행되는 표면 개질 프로세스를 실행할 수도 있다. 도 1은 RLSA 플라즈마 처리 장치(10)의 실시예의 개략도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, RLSA 플라즈마 처리 장치(10)는 프로세스 용기(50), 레이디얼 라인 슬롯 안테나(62) 및 장착 테이블(51)을 구비할 수 있다.
프로세스 용기(50)의 내측은 레이디얼 라인 슬롯 안테나(62)측의 플라즈마 생성 구역(R1)과 장착 테이블(51)측의 성막 구역(R2)으로 구획되어 있다. 외부의 마이크로파 공급원(66)이 예정된 주파수, 예컨대 2.45 GHz의 마이크로파 파워를 레이디얼 라인 슬롯 안테나(62)에 공급한다. 마이크로파 공급원(66)으로부터의 마이크로파에 의해 플라즈마 가스, 예컨대 아르곤(Ar) 등의 불활성 가스가 여기되어, 가스 공급 포트로부터 플라즈마 생성 구역(R1) 내로 방출된다. 플라즈마 가스는 플라즈마 가스 공급원(71)으로부터 상부 가스 포트(72)를 통하여 가스 공급 포트(70)로 공급된 후에, 플라즈마 생성 구역(R1)으로 방출된다.
외부의 고주파 파워 공급원(53)이 장착 테이블(51)에 전기적으로 접속된다. 고주파 파워 공급원(53)은 예정된 주파수, 예컨대 400 KHz 또는 13.56 MHz의 RF 바이어스 주파수를 생성하여 기판(W)에 끌려가는 이온 에너지를 제어한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 고주파 파워 공급원(53)은, 동축의 도파관(67)을 통하여 마이크로파 공급원(66)이 접속되는 RLSA 플라즈마 처리 장치(10)의 상부와는 별개의 RLSA 플라즈마 처리 장치(10)의 하부에 접속되어 있다.
RLSA 플라즈마 처리 장치(10)는 샤워 플레이트(80)로도 지칭되는 프로세스 가스 공급 구조체(80)를 더 구비한다. 프로세스 가스 공급 구조체(80)의 평면도가 도 1에 또한 도시되어 있다. 프로세스 가스 공급 구조체(80)는, 장착 테이블(51)에 장착된 기판(W)에 마주하는 격자형의 샤워 플레이트로서 플라즈마 생성 구역(R1)과 성막 구역(R2) 사이에 배치된 프로세스 가스 공급 파이프(81)를 구비한다. 프로세스 가스 공급 파이프(81)는 환형 파이프(81a)와 격자 파이프(81b)를 구비한다. 환형 파이프(81a)는 프로세스 가스 공급 구조체(80)의 외주부에 환형으로 배치된다. 격자 파이프(81b)는, 복수의 매트릭스 파이프가 환형 파이프(81a)의 내측에서 서로 수직으로 되도록 배치되어 있다.
프로세스 가스 공급 구조체(80)의 하면에 있어서는, 복수의 프로세스 가스 공급 포트(83)가 기판(W) 위에 균일하게 형성된다. 프로세스 가스 공급원(84)이 가스 파이프(85)를 통하여 프로세스 가스 공급 파이프(81)에 연결된다. 본 실시예에 있어서, 프로세스 가스 공급원(84)은 질소(N2) 가스 및/또는 산소(O2) 가스와 CF계 프로세스 가스, 예컨대 C5F8의 혼합물을 가스 파이프(85)를 통하여 프로세스 가스 공급 파이프(81)에 제공한다. 질소(N2) 가스 및/또는 산소(O2) 가스의 첨가는 선택 사항이라는 것에 유의한다.
실험 샘플:
플루오르카본(CFx) 절연층의 절연 특성, 접착성 및 신뢰도를 평가하기 위하여, 본 명세서에서 설명하는 프로세스에 따라 여러 개의 실험 샘플을 제작하였다. 그 후, 실험 샘플에 대하여 상이한 테스트를 실행하여 전술한 특성을 평가한다. 이하의 설명에서는, 이들 평가의 결과를 상세하게 설명한다.
다음으로 도 2를 참조하면, 접착테이프를 부착한 후의 실험 샘플의 타겟 구조, 단면도 및 평면도가 도시되어 있다. RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 플루오르카본(CFx) 절연층의 접착성을 평가하기 위하여, 상이한 타겟 구조를 갖는 2개의 실험 샘플을 제조하였다. 제1 실험 샘플(도 2의 (a) 참조)에 사용된 타겟 구조는 실리콘 기판, 비정질 카본(aC)층, 다층 플루오르카본(CFx) 구조체, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층 및 기밀 캡층을 포함한다. 도 2의 (a)의 다층 플루오르카본(CFx) 구조체는 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제2 플루오르카본(CFx2)층, 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제1 플루오르카본(CFx1)층 및 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제2 플루오르카본(CFx2)층을 포함할 수 있다.
제2 실험 샘플(도 2의 (b) 참조)에 사용된 타겟 구조는 실리콘 기판, 비정질 카본(aC)층, 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 플루오르카본(CFx)층, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층 및 기밀 캡층을 포함한다. 제2 실험 샘플에 사용된 타겟 구조는, 플루오르카본(CFx1)층이 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 단층이라는 점에서 제1 실험 샘플의 타겟 구조와 상이하다.
그 후, 양 실험 샘플에 대하여 블리스터(blister) 테스트 및 테이프 테스트를 실행하였다. 스카치테이프를 표면에 부착한 후의 양 실험 샘플의 평면도 및 단면도가 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 2개의 층을 갖는 다층 플루오르카본 구조체를 구비하는 제1 실험 샘플에 대하여 테이프 테스트 및 블리스터 테스트를 실행하였다. 또한, 본 예에서는 기밀 캡층의 분리 또는 박리가 관찰되지 않았다. 또한, CF-기판 계면에서 블리스터가 관찰되지 않았다. 이와 달리, 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 플루오르카본(CFx1) 단층을 갖는 제2 실험 샘플은 CF-기판 계면에서 대량의 블리스터가 관찰되었고, 그 기밀 캡층이 플루오르카본(CFx1)층으로부터 박리되었다.
이전에 설명한 바와 같이, RF 파워에 의해 여기된 플라즈마는 그 전자 온도가 높기 때문에 결과적인 플루오르카본(CFx2)층을 손상시킬 수도 있다. 인가되는 RF 파워의 양을 줄임으로써 결과적인 플루오르카본(CFx2)층에 대한 손상을 최소화할 수 있어, 플라즈마 가스, 예컨대 아르곤(Ar) 가스의 여기를 초래할 수 있다. 이것은, RLSA 플라즈마 처리 장치를 이용한 본 발명의 예정된 제2 프로세스 조건을 선택함으로써 달성된다.
이하에서, RF 플라즈마에 기인한 결과적인 플루오르카본층에 대한 손상을 조사한다. 이를 위하여, 2개의 실험 샘플을 제조하였다. 도 3은 양 실험 샘플의 타겟 구조 및 단면도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 양 실험 샘플의 타겟 구조는 실리콘 기판, 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제1 플루오르카본(CFx1)층 및 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제2 플루오르카본(CFx2)층을 포함할 수 있다. 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제1 플루오르카본(CFx1)층이 실리콘 기판 상에 형성되고, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층 위에 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제2 플루오르카본(CFx2)층이 형성된다.
제2 실험 샘플의 타겟 구조는, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층으로 이루어진 캡층이 제2 플루오르카본(CFx2)층 상에 형성되는 점에서 제1 실험 샘플의 타겟 구조와 상이하다. 이 캡층은, 후속 에칭 중에 하드 마스크로서 기능하고, 또한 구리 확산을 막는 배리어층으로서 기능하도록 형성되어 있다. 도 3의 단면도에 나타낸 바와 같이, 양 실험 샘플에서는 손상이 관찰되지 않았다.
도 4를 참고하면, 각종의 실험 샘플에 있어서의 상대 유전율이 플루오르카본(CFx)층의 총 두께의 함수로서 도시되어 있다. 이 평가를 위하여, RLSA 플라즈마 처리 장치(10)를 이용하여 각각 상이한 타겟 구조를 갖는 4세트의 실험 샘플을 제조하였다. 각 세트에 있어서, 타겟 구조는 동일하게 하고 플루오르카본(CFx)층의 두께를 상이하게 하여 여러 실험 샘플을 형성하였다.
제1 세트의 실험 샘플에 사용된 타겟 구조는 실리콘(Si) 기판, 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제1 플루오르카본(CFx1)층 및 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제2 플루오르카본(CFx2)층을 포함할 수 있다. 제2 세트의 실험 샘플에 사용된 타겟 구조는 실리콘(Si) 기판, RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제1 플루오르카본(CFx2)층, 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제2 플루오르카본(CFx1)층 및 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 제3 플루오르카본(CFx2)층을 포함할 수 있다. 이 타겟 구조는, 마이크로파로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 플루오르카본(CFx1)층이 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 2층의 플루오르카본(CFx2)층 사이에 개재되어 있다는 점에서 제1 세트의 실험 샘플에 사용된 타겟 구조와 상이하다.
제3 및 제4 세트의 실험 샘플에 사용된 타겟 구조는 제1 및 제2 세트의 실험 샘플에 사용된 타겟 구조와 각각 유사하다. 유일한 차이는, RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성되는 마지막 플루오르카본(CFx2)층 상에 캡층, 예컨대 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층이 증착되는 점에 있다. 제3 및 제4 세트의 실험 샘플에 사용된 양 실리콘 도핑된 비정질 카본층은 약 10 ㎛의 두께를 갖는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 각 세트의 실험 샘플에 있어서의 상대 유전율은 각 세트의 실험 샘플에 사용되는 타겟 구조에 따라 다르다. 예컨대, 플루오르카본층의 다층 구조체(Si/CFx1/CFx2 및 Si/CFx2/CFx1/CFx2)가 가장 낮은 상대 유전율(k: 2.4 미만)을 갖는다. 다른 한편으로, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층이 다층 플루오르카본 구조체 상에 적층되어 있을 때(Si/CFx1/CFx2/aC:Si 및 Si/CFx2/CFx1/CFx2/aC:Si)에 상대 유전율은 증가한다. 이와 같이 증가함에도 불구하고, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층이 존재함으로 인하여, 상대 유전율은 여전히 낮게 유지된다(k: 2.5 미만). 본 실험에 있어서는, 실리콘 도핑된 비정질 카본재로 이루어진 단일의 캡층이 사용된다. 다른 실험에서는, 예컨대 실리콘 카바이드 니트라이드(SiCN) 등의 다른 절연층이 비정질 카본(aC)층과 함께 적층되어 있는 다층 구조체를 사용할 수도 있다.
또한, 플루오르카본(CFx)층의 총 두께가 증가하면, 모든 타겟 구조에 있어서의 상대 유전율이 감소한다. 이들 결과에 따르면, 1) 비정질 카본(aC:Si)층과 플루오르카본(CFx2)층 사이의 계면에서의 플루오르화 반응을 억제하는 공정과, 2) 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si) 캡층의 두께를 감소시키는 공정에 의해 2.4 미만의 유효 유전율을 얻을 수 있다.
도 5는 누설 전류를 플루오르카본(CFx)층의 총 두께의 함수로서 도시한다. 이전의 실험과 유사하게, RLSA 플라즈마 처리 장치(10)를 이용하여 각각 상이한 타겟 구조를 갖는 4세트의 실험 샘플을 제작하였다. 각 세트의 실험 샘플에 사용된 타겟 구조는 이전의 실험에서 사용된 것과 정확히 일치한다. 이는, 제1 및 제2 세트의 실험 샘플이 플루오르카본 다층 구조체[1) Si/CFx1/CFx2 및 2) Si/CFx2/CFx1/CFx2]를 사용하고, 제3 및 제4 세트의 실험 샘플이, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층이 제1 및 제2 플루오르카본 다층 구조체 상에 각각 적층되어 있는 구조체[3) Si/CFx1/CFx2/aC:Si 및 4) Si/CFx2/CFx1/CFx2/aC:Si]를 사용한다는 것을 의미한다.
각각의 세트에 있어서, 타겟 구조는 동일하게 하고 플루오르카본(CFx)층의 두께를 상이하게 하여 4개의 실험 샘플을 형성하였다. 모든 실험 샘플은 본 발명의 성막 프로세스를 이용하여 제작하였다. 이 실험에 있어서는, 음의 전압을 인가하여 각 실험 샘플의 누설 전류를 측정한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 플루오르카본 다층 구조체가 두꺼울수록, 누설 전류의 값이 더 작아진다. 따라서 제2 및 제4 세트의 실험 샘플에 사용된 타겟 구조[Si/CFx2/CFx1/CFx2 및 Si/CFx2/CFx1/CFx2/aC:Si]가 가장 낮은 누설 전류를 나타낸다. 또한, 적층된 플루오르카본 구조(CFx2/CFx1/CFx2)를 사용할 경우에는, 누설 전류의 값이 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층의 존재에 의해 영향을 받지 않는다.
이와 달리, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층이 다층 플루오르카본 구조체(CFx1/CFx2) 상에 증착되어 있을 경우에는, 누설 전류의 값이 증가한다. 또한, 각 실험 샘플에 있어서의 플루오르카본(CFx)층의 총 두께가 증가하면, 모든 타겟 구조에 있어서의 누설 전류의 값은 비교적 일정하게 유지된다. 인가 전압을 1 MV/㎝(Jg@1MV/㎝)로 설정한 상태에서 누설 전류의 값을 측정하였음에 유의한다.
다음으로 도 6을 참조하면, 양의 전압을 인가하여 누설 전류를 측정하는 경우에 있어서의 누설 전류를 플루오르카본(CFx)층의 총 두께의 함수로서 나타내고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 실리콘 도핑된 비정질 카본(aC:Si)층이 양 플루오르카본 다층 구조체[1) CFx1/CFx2 및 2) CFx2/CFx1/CFx2] 상에 증착되었을 때에 누설 전류값의 증가가 관찰되었다. 그러나 이러한 증가에도 불구하고, 누설 전류의 값은 4세트의 실험 샘플 모두에 있어서 1.0×10-8 A/㎠ 이하로 유지된다.
이하에서는, RF 파워에 의해 여기되는 플라즈마를 이용하여 플루오르카본층을 형성하는데 사용되는 프로세스 조건의 함수로서의 다양한 파라미터의 효과를 조사하였다. 이를 위하여, 프로세스 조건을 상이하게 하여 여러 개의 실험 샘플을 형성하였다.
도 7은 RF로 여기된 플라즈마에 의해 형성된 플루오르카본(CFx2)층의 증착율을 인가된 RF 파워의 함수로서 나타낸다. 모든 실험 샘플을 전술한 예정된 제2 프로세스 조건에 따라 RLSA 플라즈마 처리 장치(10)를 이용하여 제조하였다. 본 실험에 있어서는, 인가된 RF 파워를 15 W, 30 W, 50 W로 각각 설정한 상태에서, 3세트의 실험 샘플을 형성하였다. 또한, 인가된 RF 파워를 60 W, 100 W로 설정한 상태에서, 2세트의 실험 샘플을 더 형성하였다. 도 7에 도시된 바와 같이, 인가된 RF 파워가 증가함에 따라 플루오르카본(CFx)층의 증착율이 증가하는 경향이 있다.
다음으로 도 8을 참조하면, 다양한 실험 샘플에 있어서의 플루오르카본(CFx)층의 증착율을 압력의 함수로서 나타낸다. 이러한 평가를 위하여, RLSA 플라즈마 처리 장치(10)를 이용하여 3세트의 실험 샘플을 형성하였다. 각 세트에 있어서, 20 mTorr, 50 mTorr 및 80 mTorr의 압력하에서 다양한 실험 샘플을 형성하였다. 본 발명의 프로세스에 따라 형성된 플루오르카본(CFx2)층의 증착율의 실험 결과를 도 8에 나타낸다.
도 8에 도시된 바와 같이, 압력이 20 mTorr 및 50 mTorr로 설정되어 있는 제1 및 제2 세트의 실험 샘플에 있어서의 플루오르카본(CFx2)의 증착율은 비교적 일정하게 유지되는 경향이 있다. 그러나 압력이 80 mTorr로 설정되어 있는 제3 세트의 샘플에 있어서의 플루오르카본(CFx2)의 증착율은 증가하는 경향이 있다. 따라서 이들 결과에 따르면, 본 발명의 프로세스에 따라 플루오르카본층을 형성하는 데에 낮은 압력값을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 결과에 따르면, 플루오르카본(CFx2)의 증착율은 예정된 제2 프로세스 조건 내에서 압력 조건을 변경함으로써 자유로이 조정할 수 있다. 달리 말하면, 20 mTorr, 50 mTorr 또는 80 mTorr의 임의의 압력하에서 임의의 증착율을 선택할 수 있다.
도 9에는 평균 RF 피크 투 피크 전압(Vpp)이 인가된 RF 파워의 함수로서 도시되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 평균 RF 피크 투 피크 전압(Vpp)은 RF 파워가 증가함에 따라 증가하는 경향이 있다. 그러나 이전에 설명한 바와 같이, 인가된 RF 파워가 증가하면, 결과적인 플루오르카본(CFx2)층이 손상될 가능성이 있다. 따라서 평균 RF 피크 투 피크 전압(Vpp)이 약 40 W의 인가된 RF 파워에 대응하는 값인 800 V 이하로 유지되도록 낮은 RF 파워값을 인가하는 것이 바람직하다.
도 10을 참조하면, 각종의 실험 샘플에 있어서의 플루오르카본(CFx2)층의 두께를 C5F8 유량의 함수로서 나타내고 있다. 이를 위하여, RLSA 플라즈마 처리 장치(10)를 이용하여 5세트의 실험 샘플을 형성하였다. 각 세트에 있어서, 20 sccm, 60 sccm, 100 sccm, 140 sccm 및 200 sccm의 C5F8 유량 하에서 여러 개의 실험 샘플을 형성하였다. 또한, C5F8 유량을 280 sccm 및 310 sccm으로 각각 설정한 상태에서 2개의 실험 샘플을 더 형성하였다. 도 10에 도시된 바와 같이, C5F8 성막 프로세스 가스의 유량이 증가함에 따라, 플루오르카본(CFx2)층의 두께가 증가하는 경향이 있다. 그러나 RF 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 플루오르카본층을 형성할 때에 C5F8 유량을 보다 작게 하는 것이 바람직하다. 그 이유는 주로, C5F8 유량이 작을수록 두께 균일성의 관점에서 제2 플루오르카본(CFx2)층을 보다 양호하게 제어할 수 있기 때문이다.
이하에 있어서는, 제2 플루오르카본(CFx2) 절연층의 특성을 더욱 향상시키기 위하여 변형예를 평가한다. 보다 구체적으로, 변형예에 의해, 제2 플루오르카본(CFx2)층의 유전율의 값을 보다 작게 할 수 있다(k: 2.3 미만). 본 변형예에 있어서는, 격자형 샤워 플레이트(81)로도 지칭되는 프로세스 가스 공급 파이프(81)를 통하여, 또한 가스 파이프(85)를 거쳐서 RLSA 플라즈마 처리 장치(10)의 프로세스 용기(50) 내로 산소(O2) 가스가 도입된다.
이러한 변형예의 효과를 평가하기 위하여, 4세트의 실험 샘플을 제조하였다. 표 1은 각 세트의 실험 샘플과 상이한 플루오르카본층을 형성하기 위하여 플라즈마를 발생시키는데 사용된 파워 공급원을 요약하고 있다.
실험 샘플을 형성하는데 사용된 파워 공급원 및 첨가 가스
실험 샘플 마이크로파 파워 RF 파워 첨가 가스
#1 있음 - -
#2 있음 있음 -
#3 - 있음 -
#4 - 있음 산소(O2)
표 1에 나타낸 바와 같이, 제1 세트의 실험 샘플은, 프로세스 용기(50) 내에 플라즈마를 형성하는 데에 마이크로파 파워만이 사용되는 경우의 제1 플루오르카본(CFx1)층에 대응한다. 따라서 제2 세트의 실험 샘플은, 플루오르카본(CFx4)층을 형성하기 위하여 프로세스 용기(50) 내에 플라즈마를 발생시키는 데에 마이크로파 파워 및 RF 파워가 동시에 사용되는 경우의 CFx4에 대응한다. 제3 및 제4 세트의 실험 샘플은, 프로세스 용기(50) 내에 플라즈마를 발생시키는 데에 RF 파워만이 이용되는 경우의 제2 플루오르카본(CFx2 및 CFx2o)층에 각각 대응한다.
제4 세트의 실험 샘플은, 프로세스 가스 공급원(84)이 격자형의 샤워 플레이트(81; 도 1 참조)를 통하여 산소(O2) 가스와 C5F8 가스의 혼합물을 공급하는 점에서 제3 세트의 실험 샘플과 상이하다. 이 변형예에 있어서는, RF 파워 공급원이 약 400 KHz의 주파수에서 15 W 내지 120 W 범위의 RF 파워를 인가한다. 예컨대 13.56 MHz 등의 보다 높은 주파수 범위를 적용할 수도 있다는 점에 유의한다.
분위기 중에 산소(O2) 가스를 첨가함으로써, 결과적인 제2 플루오르카본(CFx2)층은 보다 다공성으로 되고, 그 결과 유전율의 값이 작아진다. 도 11은 각종 실험 샘플에 있어서의 유전상수를 굴절율의 함수로서 나타내고 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 프로세스 용기(50)의 분위기 중에 산소(O2) 가스가 첨가된 경우에 해당하는 제4 세트의 실험 샘플에 있어서의 유전상수의 값이 작다. 그 결과, 제4 세트의 실험 샘플에 있어서의 유전율의 값이 작아진다(로우 k: 약 2.25 미만).
이상 특정의 장치 및 방법과 관련하여 본 발명의 원리를 설명하였지만, 이러한 설명은 단지 예시적인 것이고 발명의 범위를 한정하는 의도는 없다는 것을 이해해야 한다.

Claims (24)

  1. 절연층으로서 플루오르카본층을 갖는 반도체 디바이스를 제조하는 반도체 디바이스 제조 방법으로서,
    마이크로파 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는 단계와,
    RF 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하는 단계
    를 포함하는 반도체 디바이스 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은 기판 위에 형성되고, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층 상에 형성되는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하기 전에, 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면에 표면 개질 프로세스를 실행하여 그 표면 상의 플루오르 화합물을 줄이는 단계를 더 포함하는 반도체 디바이스 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 표면 개질 프로세스를 실행하는 단계는, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면을 아르곤 분위기에서 RF 파워에 의해 여기된 플라즈마에 노출시키는 단계를 포함하는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 기판 위에 증착된 제3층 상에 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하기 전에 형성되고, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은 제2 플루오르카본(CFx2)층 상에 형성되는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은, 1200 W 내지 3000 W 범위의 마이크로파 파워, 0 W 내지 120 W 범위의 RF 파워, 20 mTorr 내지 80 mTorr 범위의 압력하에서 20초 내지 150초 범위의 처리 시간으로 형성되는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은 약 100 nm의 두께를 갖는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은, 0 W 내지 1000 W 범위의 마이크로파 파워, 15 W 내지 120 W 범위의 RF 파워, 20 mTorr 내지 80 mTorr 범위의 압력하에서 5초 내지 60초 범위의 처리 시간으로 형성되는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 약 0 nm 내지 10 nm 범위의 두께를 갖는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 플루오르카본 함유 가스와 산소 함유 가스에 의해 형성되는 것인 반도체 디바이스 제조 방법.
  11. 제1 플루오르카본(CFx1)층과
    제2 플루오르카본(CFx2)층
    을 포함하고,
    상기 제2 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F2/C2)는 제1 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F1/C1)보다 작은 것인 반도체 디바이스.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층 상에 형성된 제3층을 더 포함하고, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 기판 상에 형성되어 있는 제1 플루오르카본(CFx1)층 상에 형성되는 것인 반도체 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층과 제2 플루오르카본(CFx2)층 사이에 배치된 제3 플루오르카본(CFx3)층을 더 포함하고, 상기 제3 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F3/C3)는 상기 제2 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F2/C2)보다 크고, 제1 플루오르카본층에 있어서의 플루오르 대 카본의 조성비(F1/C1)보다 작은 것인 반도체 디바이스.
  14. 제11항에 있어서, 반도체 기판과 제2 플루오르카본(CFx2)층 사이에 형성된 제3층을 더 포함하고, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은 제2 플루오르카본(CFx2)층 상에 형성되는 것인 반도체 디바이스.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 다공질이고, 실질적으로 산소 원자를 함유하는 것인 반도체 디바이스.
  16. 플라즈마 반응 프로세스를 이용하여 플루오르카본층을 형성하는 방법으로서,
    마이크로파 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하는 단계와,
    RF 파워에 의해 여기된 플라즈마를 이용하여 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하는 단계
    를 포함하는 플로오르카본층 형성 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은 기판 위에 형성되고, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층 상에 형성되는 것인 플로오르카본층 형성 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층을 형성하기 전에, 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면에 표면 개질 프로세스를 실행하여 그 표면 상의 플루오르 화합물을 줄이는 단계를 더 포함하는 플로오르카본층 형성 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 표면 개질 프로세스를 실행하는 단계는, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층의 표면을 아르곤 분위기에서 RF 파워에 의해 여기된 플라즈마에 노출시키는 단계를 포함하는 것인 플로오르카본층 형성 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 기판 위에 증착된 제3층 상에 제1 플루오르카본(CFx1)층을 형성하기 전에 형성되고, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은 제2 플루오르카본(CFx2)층 상에 형성되는 것인 플로오르카본층 형성 방법.
  21. 제16항에 있어서, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은, 1200 W 내지 3000 W 범위의 마이크로파 파워, 0 W 내지 120 W 범위의 RF 파워, 20 mTorr 내지 80 mTorr 범위의 압력하에서 20초 내지 150초 범위의 처리 시간으로 형성되는 것인 플로오르카본층 형성 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 제1 플루오르카본(CFx1)층은 약 100 nm의 두께를 갖는 것인 플로오르카본층 형성 방법.
  23. 제16항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은, 0 W 내지 1000 W 범위의 마이크로파 파워, 15 W 내지 120 W 범위의 RF 파워, 20 mTorr 내지 80 mTorr 범위의 압력하에서 5초 내지 60초 범위의 처리 시간으로 형성되는 것인 플로오르카본층 형성 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제2 플루오르카본(CFx2)층은 약 0 nm 내지 10 nm 범위의 두께를 갖는 것인 플로오르카본층 형성 방법.
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