KR20170095150A - 기판 프로세싱 시스템의 플라즈마에서 전자 밀도 레벨들을 상승시키기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

기판 프로세싱 시스템의 플라즈마에서 전자 밀도 레벨들을 상승시키기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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제임스 유진 카론
이블린 앤젤로브
박준홍
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Abstract

시스템이 제공되고, 시스템은 기판 프로세싱 챔버, 하나 이상의 주입기들, 및 제어기를 포함한다. 하나 이상의 주입기들은 기판 프로세싱 챔버 내로 음전기 가스 (electronegative gas), 기준 양전기 가스 (baseline electropositive gas), 및 부가적인 양전기 가스를 주입한다. 음전기 가스는 에칭 전구체를 포함한다. 부가적인 양전기 가스는 기판 프로세싱 챔버 내 플라즈마와 혼합하고, 기판 프로세싱 챔버 내 플라즈마의 전자 밀도를 상승시킨다. 제어기는 음전기 가스의 압력 또는 부가적인 양전기 가스의 전자 친화도 레벨 중 적어도 하나에 기초하여 부가적인 양전기 가스의 양, 플로우 레이트 또는 압력을 설정하도록 구성된다.

Description

기판 프로세싱 시스템의 플라즈마에서 전자 밀도 레벨들을 상승시키기 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR INCREASING ELECTRON DENSITY LEVELS IN A PLASMA OF A SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 개시는 기판 프로세싱에, 그리고 보다 구체적으로는 기판 프로세싱 시스템에서 플라즈마의 전자 밀도 레벨들을 제어하는 것에 관한 것이다.
본 명세서에서 제공된 본 배경기술 설명은 본 개시의 문맥을 일반적으로 보여 주기 위한 목적이다. 본 배경기술 절에 설명되어 있는 정도까지의 현재 지명된 발명자들의 작업뿐만 아니라, 출원 당시의 종래기술로서 달리 인정되지 않을 수도 있는 기술의 양태들은, 본 개시에 대하여 종래기술로서 명시적 또는 묵시적으로 인정되지 않는다.
기판 프로세싱 시스템들은 반도체 웨이퍼와 같은 기판상에 막을 에칭하기 위해 사용될 수도 있다. 기판 처리 시스템들은 전형적으로 기판 프로세싱 챔버, 가스 분배 디바이스 및 기판 지지부를 포함한다. 프로세싱 동안, 기판은 기판 지지부 상에 배열된다. 상이한 가스 혼합물들이 기판 프로세싱 챔버 내로 도입되고 RF (radio frequency) 플라즈마가 화학적 반응들을 활성화시키기 위해 생성될 수도 있다. RF 플라즈마는 ICP (inductively coupled plasma) 또는 TCP (transformer coupled plasma) 를 포함할 수도 있다. ICP 또는 TCP는 플라즈마 소스의 하나 이상의 코일들을 충전하도록 공급되고 있는 전류의 결과로 플라즈마 소스에 의해 제공될 수도 있다. 플라즈마 소스는 기판 프로세싱 챔버의 상부 부분 및 하나 이상의 코일들을 포함한다.
질소 트리플루오라이드 (NF3) 와 같은 음전기 (electronegative) 가스들이 실리콘 나이트라이드 (SiN) 로 형성될 수도 있는 반도체 막들을 에칭하기 위해 사용될 수도 있다. 음전기의 가스들의 사용은 기판 프로세싱 챔버의 상부 부분 내부에 불균일한 플라즈마 밀도들 (또는 불량한 플라즈마 균일도) 에 의해 야기된 불균일한 에칭을 발생시킬 수 있다 (result in). 불량한 플라즈마 균일도는 플라즈마 소스의 코일들 근처의 전자들의 국부화된 생성 (localized generation) 및 전자들을 대체하는 음이온들의 높은 농도에 기인한다. 불량한 플라즈마 균일도를 개선하기 위해서, 음전기 가스들의 압력 및/또는 플로우 레이트가 감소될 수도 있다. 그러나, 플로우 레이트 (flow rate) 및/또는 압력의 감소는 에칭 프로세스의 전반적인 퍼포먼스 (overall performance) 를 감소시킬 수 있다.
시스템이 제공되고 시스템은 기판 프로세싱 챔버, 하나 이상의 주입기들, 및 제어기를 포함한다. 하나 이상의 주입기들은 음전기 (electronegative) 가스, 기준 양전기 (baseline electropositive) 가스, 및 부가적인 양전기 가스를 기판 프로세싱 챔버 안으로 주입한다. 음전기 가스는 에칭 전구체 (etch precursor) 를 포함한다. 부가적인 양전기 가스는 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마와 혼합하고 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마의 전자 밀도를 증가시킨다. 제어기는 음전기 가스의 압력 또는 부가적인 양전기 가스의 전자 친화도 레벨 중 적어도 하나에 기초하여 부가적인 양전기 가스의 양, 플로우 레이트 또는 압력을 설정하도록 구성된다.
다른 특징들에서, 방법이 제공되고 방법은 기판 프로세싱 챔버 내부의 기판 지지부 상에 기판을 배열하는 단계; 및 음전기 가스, 기준 양전기 가스, 및 부가적인 양전기 가스를 기판 프로세싱 챔버 안으로 주입하는 단계, 음전기 가스는 에칭 전구체를 포함하고, 부가적인 양전기 가스는 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마와 혼합하고 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마의 전자 밀도를 증가시킨다. 이 방법은 음전기 가스, 기준 양전기 가스, 및 부가적인 양전기 가스를 기판 프로세싱 챔버 안으로 주입시키는 단계 전에, 음전기 가스의 압력 또는 부가적인 양전기 가스의 전자친화도 레벨 (electron affinity level) 중 적어도 하나에 기초하여 부가적인 양전기 가스의 양, 플로우 레이트 또는 압력을 설정하는 단계를 더 포함한다. 플라즈마는 그 후에 기판을 에칭하도록 스트라이킹된다 (striked).
본 개시의 부가적인 적용가능성의 분야는 상세한 설명, 청구항들 및 도면들로부터 분명해질 것이다. 상세한 설명 및 구체적인 예들은 단지 예시할 목적으로 의도된 것이고 개시의 범위를 제한하기 위해 의도된 것이 아니다.
본 개시는 상세한 설명 및 첨부된 도면들로부터 더욱 완전히 이해될 것이다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 기판 프로세싱 시스템의 예의 기능적 블록도이다.
도 2는 기판 프로세싱 시스템을 동작시키는 예시적인 방법을 예시한다.
도 3은 공급된 양전기 가스들의 상이한 농도 레벨들에 대한 플라즈마 에칭 레이트 균일도 레벨들을 예시하는 일련의 플롯들 (plots) 이다.
도 4는 특정한 원자들의 원자번호에 대한 전자 친화도들의 예시적인 그래프를 도시한다.
도면들에서, 참조 번호들은 유사한 그리고/또는 동일한 엘리먼트들을 식별하기 위해 재사용될 수 있다.
관련 출원들의 교차참조
본 출원은 2016년 2월 12일에 출원된 미국 가출원 제 62/294,640 호의 이익을 주장한다. 상기 참조된 출원의 전체 개시는 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
반도체 막들의 개선된 에칭 퍼포먼스 (performance) 를 위해 플라즈마 소스 내의 플라즈마 균일도를 개선하기 위한 예들이 본 명세서에서 개시된다. 예들은 플라즈마 소스의 플라즈마 내부의 전자 밀도들을 증가시키는 것을 포함한다. 부가된 전자들은 음이온들보다 높은 전자들의 이동도 (mobility) 및 보다 작은 질량에 기인하여 플라즈마의 플라즈마를 팽창시키고 (expand) 플라즈마의 전체 균일도를 증가시키는 경향이 있다. 개선된 균일도는 플라즈마의 압력 및/또는 플로우 레이트 (flow rate) 의 감소들 없이 제공된다. 예들은 플라즈마 소스가 미리결정된 압력 (예를 들어, 0.50 Torr) 보다 큰 압력들에서 동작할 때와 음전기 가스들을 사용하는 동안 유리하다.
이제 도 1을 참조하면, 본 개시에 따른 기판의 막 층 (film layer) 을 에칭하기 위한 기판 프로세싱 챔버 (101) 를 가지는 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 예가 도시된다. 기판 프로세싱 챔버 (101) 가 ICP 기반 시스템으로 도시되지만, 본 명세서에서 개시된 예들은 TCP 기반 시스템에 적용될 수도 있다. 구체적인 기판 프로세싱 챔버가 도시되고 기술되지만, 본 명세서에서 기술된 방법들은 다른 유형의 기판 프로세싱 시스템들에 구현될 수도 있다.
기판 프로세싱 챔버 (101) 는 하부 챔버 영역 (102) 및 상부 챔버 영역 (104) 을 포함한다. 하부 챔부 영역 (102) 은 측벽 표면들 (108), 챔버 하단 표면 (110) 및 가스 분배 디바이스 (114) 의 하부 표면에 의해 규정된다. 대응하는 코일들 (그 예들은 후술된다) 과 결합한 기판 프로세싱 챔버 (101) 의 상부 부분 (또는 돔) (118) 은 플라즈마 소스로 지칭될 수도 있고 ICP를 제공할 수도 있다. TCP 기반 시스템에서 TCP는 ICP 대신에 제공될 수도 있다.
상부 챔버 영역 (104) 은 가스 분배 디바이스 (114) 의 상부 표면 및 돔 (118) 의 내측 표면에 의해 규정된다. TCP 기반 시스템에서, 돔 (118) 은 원통형 구조 (cylindrical-shaped structure) 로 대체될 수도 있다. 일부 예들에서, 돔 (118) 은 제 1 환형 (annular) 지지부 (121) 에 얹혀 있다 (rest on). 일부 예들에서, 제 1 환형 지지부 (121) 는, 후술될 바와 같이, 프로세스 가스를 상부 챔버 영역 (104) 으로 전달하기 위해 하나 이상의 이격된 홀들 (123) 을 포함한다. 일부 예들에서, 프로세스 가스는 가스 분배 디바이스 (114) 를 포함하는 평면에 대하여 예각으로 위쪽 방향으로 하나 이상의 이격된 홀들 (123) 에 의해 전달되지만, 다른 각도들/방향들이 사용될 수도 있다. 일부 예들에서, 제 1 환형 지지부 (121) 내의 가스 플로우 채널 (134) 은 가스를 (i) 하나 이상의 이격된 홀들 (123), 및/또는 (ii) 상부 챔버 영역 (104) 에서 가스 및/또는 플라즈마와 혼합되도록 가스를 위쪽 (화살표 (138) 로 나타낸) 으로 보내는 (direct) 하나 이상의 채널들 또는 주입기들 (136) 에 공급한다.
제 1 환형 지지부 (121) 는 제 2 환형 지지부 (125) 위에 및/또는 상에 (on) 배치될 수도 있다. 제 2 환형 지지부 (125) 는 프로세스 가스를 가스 플로우 채널 (129) 로부터 하부 챔버 영역 (102) 으로 전달하기 위해 하나 이상의 이격된 홀들 (127) 을 규정한다. 일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 내의 홀들 (131) 은 홀들 (127) 과 정렬된다 (align). 다른 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 는 보다 작은 직경을 가지며 홀들 (131) 은 필요하지 않다. 일부 예들에서, 프로세스 가스는 가스 분배 디바이스 (114) 를 포함하는 평면에 대하여 예각으로 기판 (126) 을 향해 아래쪽 방향으로 하나 이상의 이격된 홀들 (127) 에 의해 전달되지만, 다른 각도들/방향들이 사용될 수도 있다.
다른 예들에서, 상부 챔버 영역 (104) 은 편평한 상단 표면을 가진 원통형이다. 여전히 다른 예들에서, 단일 챔버가 샤워헤드 (128) 와 기판 지지부 (122) 사이에 위치한 스페이서와 함께 사용될 수도 있다.
기판 지지부 (112) 는 하부 챔버 영역 (102) 에 배열된다. 일부 예들에서, 기판 지지부 (122) 는 정전 척 (ESC : electrostatic chuck) 을 포함하나, 다른 유형들의 기판 지지부들이 사용될 수 있다. 기판 (126) 은 에칭 동안 기판 지지부 (122) 의 상부 표면 상에 배열된다. 일부 예들에서, 기판 (126) 의 온도는 가열 엘리먼트들 (또는 가열기 판) (133), 유체 채널들 및 하나 이상의 센서들 (미도시) 을 가지는 선택가능한 냉각 판에 의해 제어될 수도 있으나, 임의의 다른 적합한 기판 지지부 온도 제어 시스템이 사용될 수도 있다.
일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 는 샤워헤드를 포함한다 (예를 들어, 복수의 이격된 홀들 (129) 을 가지는 판 (128) 이 도시된다). 복수의 이격된 홀들 (129) 은 판 (128) 의 상부 표면으로부터 판 (128) 의 하부 표면으로 연장된다 (extend). 일부 예들에서, 이격된 홀들 (129) 은 0.4”에서 0.75”범위의 직경을 가지고 샤워헤드는 알루미늄과 같은 도전성 재료 또는 도전성 재료로 만들어진 임베딩된 전극 (embedded electrode) 을 가지는 세라믹과 같은 비-도전성 재료로 만들어진다.
하나 이상의 유도 코일들 (140) 은 돔 (118) 의 외측 부분 주변에 배열된다. 에너자이징되면 (energized), 하나 이상의 유도 코일들 (140) 이 돔 (118) 내부에 전자기장을 생성한다. 일부 예들에서, 상부 코일 및 하부 코일이 사용된다. 가스 주입기 (142) 가 가스 전달 시스템 (150-1) 으로부터 하나 이상의 가스 혼합물을 주입한다. 가스 혼합물들 각각은 (i) 하나 이상의 음전기 가스들 및/또는 음전기 가스 화합물들 (compounds), 및 (ii) 하나 이상의 양전기 가스들 및/또는 양전기 가스 화합물들을 포함할 수도 있다.
일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150-1) 은 하나 이상의 가스 소스들 (152), 하나 이상의 밸브들 (154), 하나 이상의 질량 유량 제어기들 (MFCs) (156), 그리고 혼합 매니폴드 (mixing manfold) (158) 를 포함하나, 다른 유형들의 가스 전달 시스템들이 사용될 수도 있다. 가스 스플리터 (splitter) (미도시) 는 가스 혼합물의 플로우 레이트를 가변시키기 위해 사용될 수도 있다. 또 다른 가스 전달 시스템 (150-2) 은 가스 플로우 채널들 (129 및/또는 134) 에 에칭 가스 또는 에칭 가스 혼합물 (가스 주입기 (142) 로부터의 에칭 가스에 더하여 또는 대신하여) 을 공급하기 위해 사용될 수도 있다.
적합한 가스 전달 시스템들은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 인용된, “Gas Delivery System”이라는 명칭으로 2015년 12월 4일에 출원되어, 공동으로 양도된 미국 특허 출원 제 14/945,680 호에 도시되고 기술된다. 적합한 단일 또는 이중의 가스 주입기들과 다른 가스 주입 위치들은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 인용된, “Substrate Processing System with Multiple Injection Points and Dual Injector” 라는 명칭으로 2016년 1월 7일에 출원되어, 공동으로 양도된 미국 가특허 출원 제 62/275,837 호에 도시되고 기술된다.
일부 예들에서 가스 주입기 (142) 는 가스를 아래쪽 방향으로 보내는 중앙 주입 위치와 아랫쪽 방향에 대하여 비스듬히 가스를 주입하는 하나 이상의 측면 주입 위치들을 포함한다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150-1) 은 가스 혼합물의 제 1 부분을 제 1 플로우 레이트로 중앙 주입 위치에 전달하고 가스 혼합물의 제 2 부분을 제 2 플로우 레이트로 가스 주입기 (142) 의 측면 주입 위치(들)에 전달한다. 다른 예들에서, 상이한 가스 혼합물들이 가스 주입기 (142) 에 의해 전달된다. 일부 예들에서, 가스 전달 시스템 (150-1) 은 후술될 바와 같이 튜닝 가스 (tuning gas) 를 가스 플로우 채널들 (129 및 134) 및/또는 프로세싱 챔버의 다른 위치들로 전달한다.
플라즈마 생성기 (170) 는 하나 이상의 유도 코일들 (140) 로 출력되는 RF 전력을 생성하도록 사용될 수도 있다. 플라즈마 (190) 는 상부 챔버 영역 (104) 에서 생성된다. 일부 예들에서, 플라즈마 생성기 (170) 는 RF 생성기 (172) 와 매칭 네트워크 (174) 를 포함한다. 매칭 네트워크 (174) 는 RF 생성기 (172) 의 임피던스를 하나 이상의 유도 코일들 (140) 의 임피던스에 매칭시킨다. 일부 예들에서, 가스 분배 디바이스 (114) 는 접지와 같은 기준 전위에 연결된다. 밸브 (178) 및 펌프 (180) 는 하부 챔버 영역 (102) 및 상부 챔버 영역 (104) 의 내부의 압력을 제어하거나 반응물들을 배출시키기 위해 사용될 수도 있다.
제어기 (176) 는 프로세스 가스, 퍼지 가스, RF 플라즈마의 플로우 및 챔버 압력을 제어하기 위해 가스 전달 시스템들 (150-1 및 150-2), 밸브 (178), 펌프 (180) 및/또는 플라즈마 생성기 (170) 와 통신한다. 일부 예들에서, 플라즈마는 하나 이상의 유도 코일들 (140) 에 의해 돔 (118) 의 내부에 유지된다. 하나 이상의 가스 혼합물들은 가스 주입기 (142) (및/또는 홀들 (123)) 를 사용하여 기판 프로세싱 챔버 (101) 의 상단 부분으로부터 도입되고 플라즈마는 가스 분배 디바이스 (114) 를 사용하여 돔 (118) 의 내부로 한정된다.
돔 (118) 내에 플라즈마를 한정하는 것은 플라즈마 종의 체적 재결합 (volume recombination) 과 가스 분배 디바이스 (114) 를 통한 목표된 에천트 종 (echant species) 의 방출을 허용한다. 일부 예들에서, 기판 (126) 에 인가된 RF 바이어스가 없다. 그 결과, 기판 (126) 상에 활성화된 시스 (sheath) 가 없고 이온들이 임의의 유한한 에너지를 가지고 기판 (126) 에 충돌하지 않는다. 일정 양의 이온들은 가스 분배 디바이스 (114) 를 통해 플라즈마 영역 밖으로 확산될 것이다. 그러나, 확산되는 플라즈마의 양은 돔 (118) 내부에 위치한 플라즈마보다 적은 자릿수이다. 플라즈마 내의 대부분의 이온들은 높은 압력들에서의 체적 재결합에 의해 소실된다 (lost). 가스 분배 디바이스 (114) 의 상부 표면에서의 표면 재결합 손실은 또한 가스 분배 디바이스 (114) 아래의 이온 밀도를 낮춘다.
다른 예들에서, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 RF 바이어스 생성기 (186) 및 매칭 네트워크 (188) 를 포함한다. RF 바이어스 생성기 (186) 는 가스 분배 디바이스 (114) 와 기판 지지부 (122) 사이에 플라즈마를 생성하는데 사용되거나 이온들을 끌어당기기 위해 기판 (126) 상에 셀프-바이어스 (self-bias) 를 만들어 내는데 사용될 수 있는 RF 바이어스를 생성한다. 제어기 (176) 는 RF 바이어스를 제어할 수도 있다. RF 바이어스 생성기 (186) 및/또는 매칭 네트워크 (188) 의 출력 주파수들은 0.5 ㎒에서 60 ㎒일 수도 있다.
기판 프로세싱 시스템 (100) 이 ICP 또는 TCP 소스를 가지고 동작하는 것으로 주로 기술되지만, 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 또한 또는 대안적으로 CCP (capacitively-coupled plasma) 반응기 (reactor) 및/또는, 기판 지지부 (122) 의 RF 전극이 하부 판으로 역할을 하고 (serve as) 샤워헤드 (128) 가 포함되는지에 기초하여 샤워헤드 (128) 또는 상부 부분 (118) 이 상부 판으로 역할을 하는, 평행 판 (parallel plate) 반응기로 동작할 수도 있다.
도 1의 기판 프로세싱 시스템 (100) 의 제어기 및/또는 다른 디바이스들의 추가로 규정된 구조에 대해 아래에 제공된 도 2의 방법 및 아래에 제공된 "제어기" 라는 용어를 위한 정의를 참조하라. 기판 프로세싱 시스템 (100) 은 수많은 방법들을 사용하여 동작될 수도 있고, 예시적인 방법이 도 2에 예시된다. 도 2에서, 기판 프로세싱 시스템을 동작하기 위한 방법이 도시된다. 뒤따르는 태스크들 (tasks) 이 도 1의 구현예들에 대하여 주로 기술되나, 태스크들은 본 개시의 다른 구현예들에 적용하도록 용이하게 수정될 수도 있다. 태스크들은 반복적으로 수행될 수도 있다.
방법은 200에서 시작할 수도 있다. 202에서, 기판은 하부 챔버 영역 (102) 내의 기판 지지부 (122) 상에 배열된다. 기판은 하나 이상의 막 층들을 포함하는 복수의 층들을 포함할 수도 있다. 반도체 막 층과 같은 하나 이상의 막 층들은 SiN으로 형성된다.
204에서, 하나 이상의 에칭 가스들 및/또는 하나 이상의 에칭 가스 혼합물들은 상부 챔버 영역 (104) 으로 가스 주입기 (142) 를 통해 가스 전달 시스템 (150-1 및/또는 150-2) 에 의하여 제공된다. 에칭 가스 혼합물은 높은 압력 (예를 들어, 0.5 Torr보다 큰) 으로 제공될 수도 있다. 에칭 가스 혼합물은 사플루오르화 탄소 (CF4), 육플루오르화황 (SF6), 질소 트리플루오라이드 (NF3) 와 같은 에칭 전구체 (etch precursor) 및/또는 다른 에칭 전구체를 포함한다. 에칭 가스 혼합물 및/또는 에칭 전구체는 하나 이상의 음전기 가스들 (또는 자유 전자들을 캡처 (capture) 하고 음이온들을 형성하는 가스들) 을 포함한다.
에칭 가스 혼합물은 (i) 기준 양의 양전기 가스 (예를 들어, 기준 양의 N2O 및/또는 H), 및 (ii) 부가적인 양전기 가스가 없거나 부가적인 양전기 가스(들)이 있거나 둘 중 하나를 포함할 수도 있다. 공급된 부가적인 양전기 가스(들)의 양, 플로우 레이트, 및/또는 압력은 미리결정될 수도 있고 그리고/또는 애플리케이션 (application); 공급된 가스들 및/또는 화합물 가스들의 유형들; 공급된 (음전기 및/또는 양전기) 가스들의 압력들; 부가적인 양전기 가스(들)의 미리결정된 최대 전자 친화도 레벨; 공급된 (음전기 및/또는 양전기) 가스들의 전자 친화도 레벨; 어느 가스 전달 시스템들 (150-1, 150-2) 이 가스들을 공급하고 있는지, 및/또는 어느 가스가 가스 전달 시스템들 (150-1, 150-2) 각각에 의해 공급되고 있는지에 기초하여 제어기 (176) 에 의해 결정될 수도 있다. 부가적인 양전기 가스(들)의 압력들은 음전기 가스(들) 및 기준 양전기 가스(들)의 압력들과 같을 수도 있다. 전자 친화도 레벨은 전자가 음이온을 형성하도록 기체 상태의 중성 원자 또는 분자에 부가될 때 방출되거나 소비된 에너지의 양으로 정의된다.
부가적인 양전기 가스(들)는 (i) 하나 이상의 양전기 가스들 (또는 전자들을 제공하는 능력을 가지는 가스들), 및/또는 (ii) 높은 농도 (미리결정된 농도 레벨보다 큰) 의 양전기 가스를 포함하는 가스 혼합물을 포함한다. 양전기 가스들은 작은 전자 친화도 (예를 들어, 미리결정된 전자 친화도 레벨보다 작은) 를 가진다. 일례로, 어떠한 부가적인 양전기 가스도 없는 에칭 가스 혼합물은 5 %의 음전기 가스 및 95 %의 양전기 가스일 수도 있다. 음전기 가스의 백분율은 부가적인 양전기 가스가 공급될 때 공급된 가스의 전체 총 양에 대하여 감소한다. 음전기 가스의 백분율은 0 %의 미리결정된 범위 이내로 감소할 수도 있다. 부가적인 양전기 가스(들)은 기준 양전기 가스(들)보다 더 양전기성일 수도 있고 그리하여 기준 양전기 가스(들)보다 전자를 얻을 가능성이 적을 수도 있다. 음전기 가스들 및/또는 양전기 가스들은 높은 압력 (예를 들어, 0.5 Torr보다 큰) 에서 제공될 수도 있다. 가스들의 압력들이 보다 높을수록, (i) 주어진 시간의 기간 이내에 공급되는 음전기 가스 및 기준 양전기 가스의 양, 및/또는 (ii) 미리결정된 시간의 기간 이내에 공급되는 가스의 전체 총 양에 대하여 보다 많은 부가적인 양전기 가스가 공급된다. 이는 기판 프로세싱 챔버 (101) 내의 음전기 가스의 전체 백분율을 감소시킨다.
에칭 전구체/음전기 가스(들), 기준 양전기 가스(들), 및 부가적인 양전기 가스(들) 각각은 제 1 가스 전달 시스템 (150-1) 및/또는 제 2 가스 전달 시스템 (150-2) 을 통해 제공될 수도 있다. 일 실시예에서, 에칭 전구체/음전기 가스(들), 기준 양전기 가스(들), 및 부가적인 양전기 가스(들)는 제 1 가스 전달 시스템 (150-1) 을 통해서 제공되고 제 2 가스 전달 시스템 (150-2) 을 통하지 않고 제공된다. 이 예시적인 실시예에서, 부가적인 가스들은 주입기 (142) 에 앞서, 주입기 (142) 내에서, 및/또는 기판 프로세싱 챔버 (101) 내에서 다른 가스들과 혼합할 수도 있다. 다른 실시예에서, 에칭 전구체/음전기 가스(들) 및 기준 양전기 가스(들)는 제 1 가스 전달 시스템 (150-1) 을 통해 제공되고, 부가적인 양전기 가스(들)는 제 2 가스 전달 시스템 (150-2) 을 통해 제공된다. 이 예시적인 실시예에서, 부가적인 양전기 가스들은 기판 프로세싱 챔버 (101) 내에서 다른 가스들과 혼합할 수도 있다.
또 다른 실시예에서, 에칭 전구체/음전기 가스(들), 기준 양전기 가스(들), 및 부가적인 양전기 가스들은 각각이 가스 전달 시스템들 (150-1, 150-2) 모두를 통해 제공된다. 이 예시적인 실시예에서, 부가적인 양전기 가스들은 기판 프로세싱 챔버 (101) 안으로 주입되기 전에 그리고/또는 기판 프로세싱 챔버 (101) 내에서 다른 가스들과 혼합될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 에칭 전구체/음전기 가스(들)는 제 2 가스 전달 시스템 (150-2) 을 통해 제공되고 부가적인 양전기 가스들은 제 1 가스 전달 시스템 (150-1) 을 통해 제공된다. 이 예시적인 실시예에서, 부가적인 양전기 가스들은 기판 프로세싱 챔버 (101) 내에서 다른 가스들과 혼합될 수도 있다.
부가적인 양전기 가스들은 불활성 가스 (완전한 바깥 전자 껍질 (complete outer electron shell) 을 가지는 가스), 비-불활성 가스, 불활성 가스 화합물, 및/또는 비-불활성 가스 화합물을 포함할 수도 있다. 불활성 가스 및/또는 불활성 가스 화합물은 비활성 가스 (예를 들어, 아르곤) 를 포함할 수도 있다. 부가적인 양전기 가스들은 작은 전자 친화도 (또는 미리결정된 레벨보다 작은 전자 친화도) 를 가진다. 도 3은 제공된 아르곤 가스의 대응하는 농도 레벨들에 기초하여 증가된 플라즈마 에칭 균일도 레벨들을 예시한다. 제 1 플롯은 아르곤의 농도 레벨이 0일 때, 14.7 %의 플라즈마 에칭 레이트 균일도 레벨을 예시한다. 제 2 플롯은 아르곤의 농도 레벨이 500 sccm (standard cubic centimeters per minute) 일 때, 5.0 %의 플라즈마 에칭 레이트 균일도 레벨을 예시한다. 제 3 플롯은 아르곤의 농도 레벨이 1000 sccm일 때, 4.1 %의 플라즈마 에칭 레이트 균일도 레벨을 예시한다. 균일도 레벨들 각각은 평균 에칭 레이트 (mean etch rate) 로부터 변화 (또는 범위) 를 나타내며 (refer to), 평균 에칭 레이트는 Å/min (angstroms per minute) 단위로 제공된다.
기판 프로세싱 챔버 (101) 내에서 플라즈마 균일도를 증가시키도록, 전자 밀도는 부가적인 양전기 가스들을 공급함으로써 증가된다. 이는 기판 프로세싱 챔버 (101) 내의 플라즈마 안으로 작은 전자 친화도를 가진 원자들 및/또는 분자들의 농도를 증가시킨다. 작은 전자 친화도를 가진 원자들 및/또는 분자들의 농도를 증가시키도록, 미리결정된 양의 하나 이상의 미리선택된 양전기 가스들 및/또는 가스 화합물들이 플라즈마에 부가된다. 부가적인 양전기 가스들은 기판 프로세스 결과들 상의 모든 부정적인 영향들을 최소화하기 위해 선택된다. 하나의 실시예에서, 아르곤과 같은 불활성 가스는 플라즈마의 균일도 및 전자 밀도를 증가시키도록 플라즈마의 가스 화학물질 (chemistry) 에 부가된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 비-불활성 가스는 플라즈마의 가스 화학물질에 부가된다. 비-불활성 가스는 플라즈마의 균일도 및 전자밀도를 증가시키는 동시에 요청되거나 그리고/또는 요구되는 프로세스 결과를 제공하는데 기여할 수도 있다.
제어기 (176) 는 가스 전달 시스템들 (150-1, 150-2) 을 통해 제공된 가스들의 양들 및 타이밍 (timing) 을 제어할 수도 있다. 제어기 (176) 는 주입기 (142) 에 제공된 가스들의 농도 레벨들을 제어하도록 질량 유량 (mass flow) 제어기들 (156) 의 동작을 제어할 수도 있다.
아래 표 1은 상이한 원자들, 라디컬들 (radicals) 및 분자들의 전자 친화도들을 열거한다. 차트 1은 특정한 원자들의 전자 친화도들을 도시한다. 도 4의 그래프는 특정한 원자들의 원자 번호에 대한 전자 친화도들을 도시한다. 표 1, 차트 1 및/또는 도 4의 그래프에서 하나 이상의 원자들, 라디컬들 및/또는 분자들은 애플리케이션; 공급된 가스들의 유형들 (예를 들어, 음전기 및/또는 양전기); 공급된 부가적인 양전기 가스(들)의 미리결정된 최대 전자 친화도 레벨; 공급된 가스들의 압력들; 공급된 가스들 (음전기 및/또는 양전기 가스들) 의 전자 친화도 레벨들; 어느 가스 전달 시스템들 (150-1, 150-2) 이 가스들을 공급하고 있는지; 및/또는 어떤 가스가 가스 전달 시스템들 (150-1, 150-2) 각각에 의해 공급되고 있는지에 따라 (depending on) 하나 이상의 양전기 가스들 안에 포함될 수도 있다. 본 명세서에서 기술된 파라미터들 및/또는 값들을 관계시키고 결정하기 위한 표들, 차트들, 그래프들 및/또는 방정식들이 도 1의 제어기 (176) 의 메모리에 저장될 수도 있고 그리고/또는 도 1의 제어기 (176)에 액세스가능할 수도 있다.
원자, 라디컬, 또는 분자 전자 친화도 (eV) 원자, 라디컬, 또는 분자 전자 친화도 (eV)
H- = H + e 0.75 O- = O + e 1.5
S- = S + e 2.1 F- = F + e 3.4
Cl- = Cl + e 3.6 O2 - = O2 + e 0.44
O3 - = O3 + e 2.0 HO2 - = HO2 + e 3.0
OH- = OH + e 1.8 Cl2 - = Cl2 + e 2.4
F2 - =F2 + e 3.1 SF5 - = SF5 + e 3.2
SF6 - = SF6 + e 1.5 SO2 - = SO2 + e 1.2
NO- = NO + e 0.024 NO2 - = NO2 + e 3.1
NO3 - = NO3 + e 3.9 N2O- = N2O + e 0.7
HNO3 - = HNO3 + e 2.0 NF2 - = NF2 + e 3.0
CH3 - = CH3 + e 1.1 CH2 - = CH2 + e 1.5
CF3 - = CF3 + e 2.1 CF2 - = CF2 + e 2.7
CCl4 - = CCl4 + e 2.1 SiH3 - = SiH3 + e 2.7
UF6 - = UF6 + e 2.9 PtF6 - = PtF6 + e 6.8
Fe(CO)4 - = Fe(CO)4 + e 1.2 TiCl4 - = TiCl4 + e 1.6
표 1 - 특정 원자들, 라디컬들, 및 분자들에 대한 전자 친화도
Figure pat00001
206에서, 플라즈마는 상부 챔버 영역 (104) 내에서 스트라이킹된다 (struck). 208에서, RF 바이어스는 RF 생성기 (186) 및 매칭 네트워크 (188) 를 통해 기판 지지부에 선택가능하게 공급된다. 210에서, 제어기 (176) 는 미리결정된 에칭 기간이 종료되었는지 여부를 결정할 수도 있다. 에칭 기간이 종료되었다면, 태스크 (212) 가 수행된다. 212에서, 플라즈마는 미리결정된 에칭 기간이 끝나는 때에 소화된다 (extinguished). 214에서, 사용된다면 RF 바이어스는 종료된다. 방법은 216에서 종료될 수도 있다.
상기 기술된 태스크들은 예시적인 예들일 수 있다; 태스크들은 연속하여 (sequentially), 동기화되어 (synchronously), 동시에 (simultaneously), 계속하여 (continuously), 중복되는 (overlapping) 시간 기간들 동안 또는 애플리케이션에 의존하여 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 또한, 어떤 태스크들은 이벤트들 (events) 의 순서 및/또는 구현예에 의존하여 수행되지 않을 수도 있고 또는 스킵되지 않을 수도 있다.
상기 기술된 방법은 높은 압력에서 음전기 가스 화학물질을 사용하고 그리고 프로세스 화학물질에 작은 전자 친화도를 가지는 높은 농도의 양전기 가스를 부가하여 반도체 막들을 에칭하는 단계를 포함한다. 상기 기술된 방법은 높은 압력들에서의 개선된 균일도 및 보다 높은 전자 밀도들을 제공한다. 이 방법의 이점은 상대적으로 높은 압력 (예를 들어, 0.5 Torr보다 큰) 에서 음전기 가스들을 사용하여 동작하는 반도체 에칭 프로세스의 프로세스 균일도가 개선된다는 것이다. 양전기 가스들이 균일도를 개선하도록 플라즈마에 부가된다. 이는 플라즈마를 안정시키도록 압력들을 낮추는 전통적인 접근과는 다르다.
앞서 말한 기술은 본질적으로 단순한 예시를 위한 것이고 결코 개시나, 그것의 적용, 또는 용도들을 제한하기 위해 의도되지 않았다. 개시의 넓은 교시들은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 그러므로, 이 개시가 특정한 예들을 포함하나, 개시의 진정한 범위는 다른 수정들이 도면들, 명세서, 및 뒤따르는 청구항들의 연구로 명백해질 것이기 때문에 그렇게 제한될 수 없다. 어떤 방법 내의 하나 이상의 단계들은 본 개시의 원리의 변동 없이 다른 순서로 (또는 동시에) 실행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 나아가, 실시예들 각각이 특정한 특징들을 갖는 것으로 전술되어 있더라도, 개시의 임의의 실시예에 대하여 기술된 임의의 하나 이상의 그러한 특징들은, 조합이 명백하게 기술되어 있지 않더라도, 임의의 다른 실시예들의 특징들은 구현되고 그리고/또는 임의의 다른 실시예들의 특징들과 조합될 수 있다. 다시 말해서, 기술된 실시예들은 상호간 배타적인 것이 아니며, 하나 이상의 실시예들과 또 다른 실시예들의 치환들은 이 개시의 범위 안에 남는다.
엘리먼트들 간의 (예를 들어, 모듈들, 회로 엘리먼트들, 반도체 층들 등) 공간적 및 기능적인 관계들은 “연결된 (connected),” “인게이지된 (engaged),” “결합된 (coupled),” “인접한 (adjacent),” “옆의 (next to),” ”상의 (on top of),” “위의 (above),” “아래의 (below),” 및 “배치된 (disposed),” 을 포함하는 다양한 용어들을 사용하여 기술된다. 명시적으로 "직접적인" 것으로 기술되지 않는 한, 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이의 관계가 위의 개시에 설명되어 있을 때, 그 관계는 다른 개입하는 엘리먼트들이 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 존재하지 않는 직접적인 관계일 수 있으나, 또한 하나 이상의 개입하는 엘리먼트들이 제 1 엘리먼트와 제 2 엘리먼트 사이에 (공간적으로든 기능적으로든) 존재하는 간접적인 관계일 수도 있다. 본 명세서에서 사용된 것처럼, A, B 및 C 중 적어도 하나의 구는, 비배타적인 논리합 (logical OR) 을 사용하여, 논리적으로 (A 또는 B 또는 C) 를 의미하는 것으로 해석되어야 하고, "적어도 하나의 A, 적어도 하나의 B, 및 적어도 하나의 C”를 의미하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
일부 구현예들에서, 제어기는 전술한 예시들의 일부분일 수도 있는 시스템의 일부분이다. 이러한 시스템들은 프로세싱 툴 또는 툴들, 챔버 또는 챔버들, 프로세싱을 위한 플랫폼 또는 플랫폼들, 및/또는 특정한 프로세싱 컴포넌트들 (웨이퍼 페데스탈, 가스 플로우 시스템 등) 을 포함하는 반도체 프로세싱 장비를 포함할 수 있다. 이러한 시스템들은 반도체 웨이퍼 또는 기판의 프로세싱 전, 중, 후의 그것들의 동작을 제어하기 위해 전자장치와 통합될 수도 있다. 전자장치들은 "제어기"로 지칭될 수도 있고, 이는 시스템 또는 시스템들의 다양한 컴포넌트들 또는 서브파트들을 제어할 수도 있다. 제어기는, 프로세싱 요건 및/또는 시스템의 유형에 따라, 프로세싱 가스들의 전달, 온도 설정들 (예를 들어, 가열 및/또는 냉각), 압력 설정들, 진공 설정들, 전력 설정들, 라디오 주파수 (RF) 생성기 설정들, RF 매칭 회로 설정들, 주파수 설정들, 플로우 레이트 설정들, 유체 전달 설정들, 위치 및 동작 설정들, 툴 및 다른 이송 툴들 및/또는 특정한 시스템에 연결되거나 인터페이스된 로드 락들 (load locks) 로 그리고 이들로부터 웨이퍼 이송들을 포함하여, 본 명세서에 개시된 모든 프로세스들을 제어하기 위해 프로그램될 수도 있다.
일반적으로 말하면, 제어기는 다양한 집적회로들, 로직, 메모리, 및/또는 인스트럭션들을 수신하고, 인스트럭션들을 발행하고, 동작을 제어하고, 세정 동작들을 인에이블하고, 엔드포인트 측정들을 인에이블하는 소프트웨어, 그리고 유사한 것 등을 가지는 전자장치로 규정될 수도 있다. 집적회로들은 프로그램 인스트럭션들을 저장하는 펌웨어 형태의 칩들, 디지털 신호 프로세서들 (DSPs), ASICs (application specific integrated circuits) 로 규정되는 칩들, 및/또는 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 프로그램 인스트럭션들 (예를 들어, 소프트웨어) 을 실행하는 마이크로컨트롤러들을 포함할 수도 있다. 프로그램 인스트럭션들은 반도체 웨이퍼 상에서 또는 반도체 웨이퍼에 대해 또는 시스템에 특정한 프로세스를 수행하기 위한 동작 파라미터들로 규정되는 다양한 개별 설정들 (또는 프로그램 파일들) 의 형태로 제어기에 통신된 인스트럭션일 수도 있다. 동작 파라미터들은, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 층들, 재료들, 금속들, 산화물들, 실리콘, 이산화 실리콘들, 표면들, 회로들, 및/또는 웨이퍼 다이들의 제조 동안 하나 이상의 프로세싱 단계들을 달성하기 위해 프로세스 엔지니어들에 의해 규정된 레시피의 일부분일 수도 있다.
제어기는, 일부 구현예들에서, 시스템에 통합된, 시스템에 커플링된, 그렇지 않으면 시스템에 네트워크된, 또는 이들의 조합인 컴퓨터의 일부이거나 커플링될 수도 있다. 예를 들어, 제어기는 “클라우드”에 있을 수도 있고 또는 웨이퍼 프로세싱의 원격 액세스 (remote access) 을 허용할 수 있는 팹 호스트 (fab host) 컴퓨터 시스템의 전부 또는 일부분일 수도 있다. 컴퓨터는 제조 동작들의 현재 진척을 모니터하고, 과거 제조 동작들의 이력를 검토하고, 복수의 제조 작업들로부터 트렌드들 또는 성능 메트릭들 (performance metrics) 을 검토하거나 현재 프로세싱의 파라미터들을 변화시키거나, 현재 프로세싱에 따라 프로세싱 단계들을 설정하기 위해, 또는 새로운 프로세스를 시작하기 위해 원격 액세스를 인에이블할 수도 있다. 일부 예들에서, 원격 컴퓨터 (예들 들어, 서버) 는 네트워크를 통해 프로세스 레시피들을 시스템에 제공할 수 있고, 네트워크는 로컬 네트워크 또는 인터넷을 포함할 수도 있다. 원격 컴퓨터는 파라미터들 및/또는 설정들의 입력 (entry) 또는 프로그래밍을 인에이블하는 유저 인터페이스를 포함할 수도 있고, 파라미터들 및/또는 설정들은 나중에 원격 컴퓨터로부터 시스템에 통신된다. 일부 예들에서, 제어기는 데이터의 형태로 인스트럭션를 수신하고, 데이터는 하나 이상의 동작들 동안 수행되는 프로세싱 단계들 각각을 위한 파라미터들을 명시한다. 파라미터들은 수행될 프로세스 유형과 제어기가 인터페이스하거나 또는 제어하도록 구성된 툴의 유형들에 특정적일 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 그리하여 전술한 것처럼, 제어기는 본 명세서에서 기술된 프로세스들 및 제어들과 같은 공통된 목적을 향해 함께 네트워킹되거나 작동하는 하나 이상의 별개의 제어기를 포함함으로써 분산될 수 있다. 그런 목적들을 위한 분산된 제어기의 예시는 챔버의 프로세스를 제어하도록 결합하여 (플랫폼 레벨에서와 같이 또는 원격 컴퓨터의 일부로서) 원격으로 위치한 하나 이상의 집적 회로들과 통신하는 챔버에 있는 하나 이상의 집적 회로들일 것이다.
제한 없이, 예시적인 시스템들은 플라즈마 에칭 챔버 또는 모듈, 증착 챔버 또는 모듈, 스핀-린스 (spin-rinse) 챔버 또는 모듈, 금속 도금 (plating) 챔버 또는 모듈, 세정 챔버 또는 모듈, 베벨 (bevel) 에지 에칭 챔버 또는 모듈, PVD (physical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, CVD (chemical vapor deposition) 챔버 또는 모듈, ALD (atomic layer deposition) 챔버 또는 모듈, ALE (atomic layer etch) 챔버 또는 모듈, 이온주입 챔버 또는 모듈, 트랙 (track) 챔버 또는 모듈, 그리고 반도체 웨이퍼들의 제조 및/또는 제작에 연관되거나 사용될 수도 있는 임의의 다른 반도체 프로세싱 시스템을 포함한다.
상기 언급한 것처럼, 툴에 의해 수행될 프로세스 단계나 단계들에 따라, 제어기는 하나 이상의 다른 툴 회로들 또는 모듈들, 다른 툴 컴포넌트들, 클러스터 툴들, 다른 툴 인터페이스들, 인접한 툴들, 이웃한 툴들, 공장 도처에 위치한 툴들, 메인 컴퓨터, 또 다른 제어기, 또는 웨이퍼들의 컨테이너를을 반도체 제작 공장 내 툴 위치들 및/또는 로드 포트들 (load ports) 로 가져가거나 가져오는 재료 이송에 사용되는 툴들과 통신할 수도 있다.

Claims (20)

  1. 기판 프로세싱 챔버;
    음전기 (electronegative) 가스, 기준 양전기 (baseline electropositive) 가스, 및 부가적인 양전기 가스를 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 주입하는 하나 이상의 주입기들로서, 상기 음전기 가스는 에칭 전구체 (etch precursor) 를 포함하고, 그리고 상기 부가적인 양전기 가스는 상기 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마와 혼합하고 상기 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마의 전자 밀도를 상승시키는, 상기 하나 이상의 주입기들; 및
    상기 음전기 가스의 압력 또는 상기 부가적인 양전기 가스의 전자 친화도 레벨 (electron affinity level) 중 적어도 하나에 기초하여 상기 부가적인 양전기 가스의 양, 플로우 레이트 (flow rate) 또는 압력을 설정하도록 구성된 제어기를 포함하는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 기판 프로세싱 챔버 내로 주입된 상기 부가적인 양전기 가스의 양을 조정하도록 구성되고, 상기 제어기는 미리결정된 레벨보다 크게 상기 부가적인 양전기 가스의 농도 레벨을 설정하는, 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스의 상기 전자 친화도 레벨은 미리결정된 레벨보다 작은, 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부가적인 음전기 가스는 미리결정된 압력보다 큰 압력으로 상기 기판 프로세싱 챔버에 제공되는, 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 음전기 가스는 0.5 Torr보다 큰 압력으로 제공되는, 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 미리결정된 압력보다 큰 압력으로 상기 기판 프로세싱 챔버에 제공되는, 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 0.5 Torr보다 큰 압력으로 제공되는, 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 불활성 가스 (inert gas) 를 포함하는, 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 비-불활성 가스 (non-inert gas) 를 포함하는, 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 상기 기준 양전기 가스보다 작은 전자 친화도를 가지는, 시스템.
  11. 기판 프로세싱 챔버 내부의 기판 지지부 상에 기판을 배열하는 단계;
    상기 기판 프로세싱 챔버 내로 음전기 가스, 기준 양전기 가스, 및 부가적인 양전기 가스를 주입하는 단계로서, 상기 음전기 가스는 에칭 전구체를 포함하고, 상기 부가적인 양전기 가스는 상기 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마와 혼합하고 상기 기판 프로세싱 챔버 내의 플라즈마의 전자 밀도를 상승시키고, 그리고 상기 음전기 가스, 상기 기준 양전기 가스, 및 상기 부가적인 양전기 가스를 상기 기판 프로세싱 챔버에 주입하는 단계 전에, 상기 음전기 가스의 압력 또는 상기 부가적인 양전기 가스의 전자 친화도 레벨 중 적어도 하나에 기초하여 상기 부가적인 양전기 가스의 양, 플로우 레이트 또는 압력을 설정하는, 상기 가스를 주입하는 단계; 및
    상기 기판을 에칭하도록 상기 플라즈마를 스트라이킹 (striking) 하는 단계를 포함하는, 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 프로세싱 챔버 내로 주입된 상기 부가적인 양전기 가스의 양을 조정하는 단계; 및
    미리결정된 레벨보다 크게 상기 부가적인 양전기 가스의 농도 레벨을 설정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스의 상기 전자 친화도 레벨은 미리결정된 레벨보다 작은, 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 음전기 가스는 미리결정된 압력보다 큰 압력으로 상기 기판 프로세싱 챔버에 제공되는, 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 부가적인 음전기 가스는 0.5 Torr보다 큰 압력으로 제공되는, 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 미리결정된 압력보다 큰 압력으로 상기 기판 프로세싱 챔버에 제공되는, 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 0.5 Torr보다 큰 압력으로 제공되는, 방법.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 불활성 가스를 포함하는, 방법.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 비-불활성 가스를 포함하는, 방법.
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 부가적인 양전기 가스는 상기 기준 양전기 가스보다 작은 전자 친화도를 가지는, 방법.
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