KR20230053681A - 펄스형 용량성 결합 플라즈마 공정 - Google Patents
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Abstract
방법은, 플라즈마를 발생시키기 위해, SP 펄스를 SP 전극에 인가하는 단계를 포함하는 제1 온 단계를 수행하는 단계; 제1 온 단계 후에 제2 온 단계를 수행하는 단계; 제2 온 단계 후에 코너 에칭 단계를 수행하는 단계; 및 코너 에칭 단계 후에 부산물 관리 단계를 수행하는 단계를 포함한다. SP 펄스는 제1 온 단계의 종료 시에 종료된다. 제2 온 단계는, 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 제1 BP 펄스를 인가하는 단계를 포함한다. 제1 BP 펄스는 제1 BP 전력 레벨을 포함하며, 타겟 기판을 향해 플라즈마의 이온을 가속시킨다. 코너 에칭 단계는, 제1 BP 전력 레벨 초과인 제2 BP 전력 레벨을 포함하는 BP 스파이크를 인가하는 단계를 포함한다. BP 스파이크의 지속 시간은 제1 BP 펄스의 지속 시간 미만이다.
Description
관련 특허 및 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 8월 24일자로 출원된 미국 정규 특허출원 번호 제17/001,327호의 출원일에 대한 우선권 및 이익을 주장하며, 이 출원은 그 전체가 본원에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 플라즈마 공정(plasma processing)에 관한 것이며, 구체적인 실시형태에서, 용량성 결합 플라즈마 및 펄스형 전력(pulsed power)을 사용하는 플라즈마 공정을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.
마이크로 전자 소재(microelectronic workpiece) 내의 소자 제조는, 기판 상의 다수의 재료층의 형성, 패터닝(patterning), 및 제거를 포함하는 일련의 제조 기술을 포함할 수 있다. 이러한 많은 기술은, 높은 종횡비 에칭(예를 들어, 낸드(NAND) 제조를 위한 메모리 에칭), 높은 종횡비 접점(HARC) 에칭(예를 들어, 로직 접점을 위한) 뿐만 아니라, 다른 라인 후단(back end of line: BEOL) 에칭과 같은, 높은 종횡비를 필요로 한다.
최신 반도체 소자 제조 공정은, 훨씬 더 큰 한계를 위해 높은 종횡비 공정을 추진하려고 시도한다. 예를 들어, 엄격한 기울기, 종횡비, 및 타원율(ellipticity) 요건을 충족시키도록 시도하여, 매우 높은 소스 전력 및 바이어스 전력과 조합되는, 저온, 맞춤형 파형, 및/또는 동기식 전력(즉, 소스 전력 및 바이어스 전력이 동시에 온)을 활용하는 방법이 사용되었다.
높은 종횡비 공정을 위해, 용량성 결합 플라즈마(CCP) 시스템이 사용될 수 있다. 보다 높은 전력 및 전압, 추가적인 주파수, 및 보다 낮은 공정 온도는 공정 제어를 개선하기 위해 모두 바람직할 수 있지만, CCP 시스템에 상당한 복잡성을 부가시킬 수 있다. 따라서, 보다 민첩한 하드웨어는, 복잡하지 않으면서, 플라즈마 공정 동안 플럭스(flux), 에너지, 및 화학 작용의 정밀한 제어를 가능하게 하지만, 보다 낮은 복잡성을 달성하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따라, 플라즈마 에칭 방법은, 플라즈마 공정 챔버 내에 플라즈마를 발생시키기 위해, 소스 전력(SP) 펄스를 SP 전극에 인가하는(applying) 단계를 포함하는 제1 온 단계(on phase)를 수행하는 단계; 제1 온 단계 후에 제2 온 단계를 수행하는 단계; 제2 온 단계 후에 코너 에칭 단계를 수행하는 단계; 및 코너 에칭 단계 후에 부산물 관리 단계를 수행하는 단계를 포함한다. SP 펄스는 제1 SP 전력 레벨을 포함하며, 제1 온 단계의 종료 시에 종료된다. 제2 온 단계는, 제1 바이어스 전력(BP) 펄스를 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 인가하는 단계를 포함한다. 제1 BP 펄스는 제1 BP 전력 레벨을 포함하며, 타겟 기판의 에칭 가능 재료 내에 리세스(recess)를 에칭하기 위해, 타겟 기판을 향해 플라즈마의 이온을 가속시킨다. 코너 에칭 단계는, 제1 BP 전력 레벨 초과인 제2 BP 전력 레벨을 포함하는 BP 스파이크(spike)를 인가하는 단계를 포함한다. BP 스파이크의 지속 시간은 제1 BP 펄스의 지속 시간 미만이다. 부산물 관리 단계는, 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨로 소스 전력을 SP 전극에 인가하는 단계, 및 제1 BP 전력 레벨 미만인 제3 BP 전력 레벨로 바이어스 전력을 BP 전극에 인가하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따라, 플라즈마 공정 방법은, 플라즈마 공정 챔버 내에 용량성 결합 플라즈마를 발생시키기 위해, 제1 SP 전력 레벨을 포함하는 제1 SP 펄스를 SP 전극에 제공하는 단계, 및 제1 BP 전력 레벨을 포함하는 제1 BP 펄스를 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 제공하는 단계를 포함하는, 글로 단계(glow phase)를 수행하는 단계를 포함한다. 제1 SP 펄스는 글로 단계의 종료 시에 종료된다. 방법은, 글로 단계 후에 잔광 단계(afterglow phase)를 수행하는 단계를 더 포함한다. 잔광 단계는, 용량성 결합 플라즈마의 잔광에서 제2 BP 펄스를 BP 전극에 제공하는 단계를 포함한다. 제2 BP 펄스는, 제1 BP 전력 레벨 미만인 제2 BP 전력 레벨을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따라, 플라즈마 공정 방법은, 이하의 단계를 주기적으로 수행하는 단계를 포함한다: 플라즈마 공정 챔버 내에 용량성 결합 플라즈마를 발생시키기 위해, 제1 SP 전력 레벨을 포함하는 SP를 SP 전극에, 그리고 제1 BP 전력 레벨을 포함하는 BP를 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 동시에 인가하는 단계; 제1 SP 전력 레벨로부터 제2 SP 전력 레벨로 SP를 감소시키는 단계; 제1 BP 전력 레벨로부터 제2 BP 전력 레벨로 BP를 감소시키는 단계; 및 제2 BP 전력 레벨로부터 제3 BP 전력 레벨로 BP를 감소시키는 단계.
이제 본 발명, 및 이의 이점에 대한 보다 완전한 이해를 위해, 첨부된 도면과 함께 고려되는 이하의 설명을 참조하며, 첨부된 도면으로서:
도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 1a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 1b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 1c는 해당 타겟 기판을 도시한다;
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 플라즈마 파라미터의 균형 잡힌 제어를 사용하는 예시적인 플라즈마 공정 동안의 타겟 기판의 개략도를 도시한다;
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라, 플라즈마 파라미터의 불균형한 제어를 사용하는 예시적인 플라즈마 공정 동안의 다른 타겟 기판의 개략도를 도시한다;
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 4a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 4b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 4c는 해당 타겟 기판을 도시한다;
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시한다;
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시한다;
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 7a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 7b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 7c는 해당 타겟 기판을 도시한다;
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 용량성 결합 플라즈마 시스템의 블록도를 도시한다;
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시한다; 그리고
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시한다.
상이한 도면의 해당 숫자 및 기호는 달리 명시되지 않는 한, 대체로 대응하는 부분을 지칭한다. 도면은 실시형태의 관련 양태를 명확하게 예시하기 위해 도시되며, 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니다. 도면에 도시된 특징부의 에지는 반드시 특징부의 범위의 종료를 나타내는 것은 아니다.
도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 1a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 1b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 1c는 해당 타겟 기판을 도시한다;
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 플라즈마 파라미터의 균형 잡힌 제어를 사용하는 예시적인 플라즈마 공정 동안의 타겟 기판의 개략도를 도시한다;
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라, 플라즈마 파라미터의 불균형한 제어를 사용하는 예시적인 플라즈마 공정 동안의 다른 타겟 기판의 개략도를 도시한다;
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 4a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 4b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 4c는 해당 타겟 기판을 도시한다;
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시한다;
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시한다;
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 7a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 7b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 7c는 해당 타겟 기판을 도시한다;
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 용량성 결합 플라즈마 시스템의 블록도를 도시한다;
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시한다; 그리고
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시한다.
상이한 도면의 해당 숫자 및 기호는 달리 명시되지 않는 한, 대체로 대응하는 부분을 지칭한다. 도면은 실시형태의 관련 양태를 명확하게 예시하기 위해 도시되며, 반드시 일정한 비율로 도시된 것은 아니다. 도면에 도시된 특징부의 에지는 반드시 특징부의 범위의 종료를 나타내는 것은 아니다.
다양한 실시형태의 제조 및 사용이 아래에 상세히 설명된다. 그러나, 본원에 설명된 다양한 실시형태는 다양한 구체적인 상황에서 적용 가능함을 이해해야 한다. 설명된 구체적인 실시형태는 단지 다양한 실시형태를 제조하고 사용하기 위한 구체적인 방식을 예시하는 것일 뿐이며, 제한된 범위로 해석되어서는 안된다.
높은 종횡비 플라즈마 공정의 기능이 확장됨에 따라, 기울기 완화, 종횡비 의존적 에칭 완화, 및 타원율 완화와 같은 요건이 더욱 엄격해지고, 달성(예를 들어, 매우 높은 전력을 부가)하기가 더 어려워진다. 이러한 요건을 충족시키기 위한 시도로서 몇 가지 기술이 사용되었다. 예를 들어, 저온 플라즈마 공정 및 맞춤형 파형(예를 들어, 고조파 주파수를 조합하여, 구형파 근사치와 같은 다양한 파형을 형성함)이 사용되었다. 그러나, 이러한 기술은, 비용이 많이 들고 성공적으로 구현하기가 어려울 수 있는 복잡한 솔루션이다. 또한, 복잡성으로 인해, 다수의 상호 의존적 부분의 결과로서 유연성을 감소시킬 수도 있다.
CCP 플라즈마는 중간 밀도이며 매우 높은 전압 바이어스를 결합할 수 있기 때문에, 높은 종횡비 플라즈마 공정을 위해 CCP 플라즈마가 바람직하다. 예를 들어, 중간 밀도 플라즈마는, 선택성 및 비율을 위해 필요할 수 있는 낮은 에칭 전구체 해리도를 또한 야기할 수 있다. CCP 플라즈마는, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(Si3N4), 및 로우-k(low-k) 유전체 에칭과 같은, 유전체 에칭을 위해 특히 유용할 수 있다. 예를 들어, CCP 플라즈마는, 메모리 구조물(예를 들어, 낸드 층)을 위한 유전체 에칭에 사용될 수 있다.
또한, 소스 전력(SP) 및 바이어스 전력(BP)의 펄스형 인가와 같은, 플라즈마 시스템으로의 전력 인가의 변형예가 사용될 수 있다. 소스 전력 펄스는 고주파(HF) 무선 주파수(RF) 전력을 포함할 수 있는 반면에, 바이어스 전력 펄스는 직류(DC) 오프셋을 갖는 저주파(LF) RF 전력을 포함할 수 있거나, 단순히 직류(DC) 전력일 수 있다. 물론 초고주파(VHF), 중간 주파수(MF), 초저주파(VLF) 등과 같은 다른 RF 주파수 범위가 사용될 수 있다.
통상적인 펄싱(pulsing) 방법은, SP 펄스 및 BP 펄스의 동시적 또는 현저한 중첩 인가를 포함하는 동기식 펄싱을 사용한다. 그러나, 통상적인 동기식 펄싱은, 소스 전력이 온인 경우, 전압을 증가시키기 위해 바이어스 전력의 효과를 심하게 감소되는 단점이 있다. 결과적으로, SP 펄스의 존재 하에서 전압을 증가시키기 위한 시도 시에, BP 펄스에 대해 더 높은 전력이 사용되어야 한다.
그러나, 동기식 펄싱 및 높은 전력의 맹목적인 인가는, 특히 CCP 시스템에서 문제가 될 수 있다. 예를 들어, 인가된 전력의 크기를 고려하면, 이온 에너지가 비교적 낮을 수 있다. 추가적으로, 이온 온도가 높을 수 있으므로, 열적으로 지배된 이온 운동을 야기할 수 있다. 또한, 플라즈마 내의 해리율은 비교적 낮을 수 있으므로, 화학 작용 제어의 결여, 최소의 이온 에너지/각도 제어, 및 오프 단계 동안의 증가된 증착(예를 들어, 폴리머가 벽 및 웨이퍼에 내버려질 수 있음)을 야기할 수 있다. 막대한 전력(예를 들어, 소스 및 바이어스 전력 둘 모두에 대해 수십 kW)을 사용함으로써 동기식 펄싱 기술을 위해 공정 공간이 (미미하게) 증가될 수 있지만, 이는 에너지 비효율적일 뿐만 아니라 적어도 전술한 이유로 차선이다.
추가적으로, 동기식 펄싱을 사용하는 경우, 트레이드오프(trade-off)가 존재한다. 동기식 펄싱 기술은, SP 펄스의 경우 HF RF 전력을 사용할 수 있으며, BP 펄스의 경우 LF RF 전력을 사용할 수 있다. 원하는 플럭스를 생성하기 위해 큰 HF 전력이 필요하지만, 증가된 플럭스는 이온 에너지를 억제시킨다. 반대로, 높은 이온 에너지 및 수직성을 위해, 큰 LF 전력이 필요하다. HF 전력이 증가함에 따라, 플라즈마 밀도가 증가하여, 적정한 전력으로 높은 에너지 이온을 발생시키기가 더 어려워지므로, BP 펄스를 위한 매우 큰 전력 공급(예를 들어, 20 kW, 40 kW 등)을 야기한다. 그러나, 더 큰 LF 전력만큼 전압이 증가됨에 따라, 시스(sheath) 두께도 증가되므로, 플라즈마의 체적을 감소시키고, 플라즈마를 유지하기 위해 SP 펄스를 위한 더 많은 HF 전력을 필요로 한다. 플라즈마 발생 구역은 더 큰 시스로 인해 압착된 다음, 이온 밀도 및 이온 플럭스를 감소시킨다.
통상적인 펄싱 방법에 사용되는 SP 펄스 및 BP 펄스의 동기식 인가 동안의 소스 및 바이어스 전력의 고유한 결합은, 플라즈마 화학 작용 및 이온 에너지의 바람직한 분리를 막는다. 그 결과로, 플라즈마 파라미터에 대한 제어가 감소되고, 플라즈마 공정 동안 정밀도가 감소된다. 본원에 설명된 플라즈마 공정 시스템 및 방법 실시형태는, 엇갈림식 다단계(staggered multiphased) 펄싱 방식을 사용하여, 이온 대 라디칼 비율을 독립적으로 제어하고, 전압을 추출할 수 있는 기능을 최대화함으로써, 이러한 단점을 극복한다.
본원에 설명된 플라즈마 공정 방법 플라즈마는, 바람직하게는 다양한 플라즈마 파라미터에 대한 향상된 그리고 독립적인 제어를 제공할 수 있다. 예를 들어, 증가된 이온 플럭스, 라디칼 플럭스, 및 이 둘 간의 비율이 바람직하게 달성될 수 있다. 플라즈마 공정 방법 실시형태의 가능한 추가적인 이점은, 이온 에너지 및 라디칼 에너지에 대한 증가된 제어이다. 특히, 바람직하게는, 포함된 역위상(antiphased) 소스 및 바이어스 전력에 의해, 이온 에너지 및 이온 수직성의 바람직한 극대화가 달성될 수 있다.
플라즈마 공정 방법 실시형태의 다른 가능한 이점은, 플라즈마 화학 작용에 대한 향상된 그리고 독립적인 제어이다. 예를 들어, 불소(F) 대 탄소(C) 비율과 같은 화학 물질 비율은, 본원에 설명된 바와 같은 추가적인 펄스 단계를 사용하여 바람직하게 제어될 수 있다. 상이한 단계를 사용하는 향상된 화학 작용 제어는, 바람직하게는 플라즈마 공정 전반에 걸쳐서 적절한 정도의 폴리머 축적을 제공할 수 있으므로, (예를 들어, 작은 비아의 개구부에서의) 막힘 또는 큐-티핑(cue-tipping)(마스크의 휨), 및 마스크 침식과 같은, 바람직하지 않은 효과를 방지할 수 있다.
또한, 본원에 설명된 플라즈마 공정 방법 플라즈마는, 바람직하게는 통상적인 기술에 비하여 개선된 공정 마진을 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 공정 마진은, HARC 에칭을 위해(예를 들어, 로직 접점을 위해), 낸드 메모리 에칭, 및 다른 BEOL 에칭 공정을 위해 개선될 수 있을 뿐만 아니라, 다른 높은 종횡비 공정을 위해서도 개선될 수 있다. 추가적으로, 실시형태의 플라즈마 공정 방법은, 역위상 펄싱 기술의 다양한 이점을 부가하면서, HARC, 낸드, BEOL 등을 위한 CCP의 이점을 바람직하게 유지하는 CCP 시스템 및 방법을 사용할 수 있다. 용량성 결합 및 역위상 펄싱의 이러한 조합된 사용은, 바람직하게는 높은 전력 및 높은 이온 에너지를 발생시킬 수 있으므로, 종횡비를 개선할 수 있다(예를 들어, 100 이상까지).
아래에 제공된 실시형태는, 플라즈마 공정을 위한 다양한 시스템 및 방법, 그리고 특히, 펄스형 소스 전력 및 바이어스 전력을 CCP 플라즈마에 인가하는 단계를 포함하는 플라즈마 공정을 위한 시스템 및 방법을 설명한다. 이하의 설명은 실시형태를 설명한다. 도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 실시형태의 플라즈마 공정 방법을 설명하기 위해 사용된다. 도 2 및 도 3을 사용하여, 실시형태의 플라즈마 공정 동안의 2개의 타겟 기판이 설명된다. 도 4a, 도 4b, 및 도 4c를 사용하여, 다른 실시형태의 플라즈마 공정 방법이 설명된다. 도 5 및 도 6은 다른 쌍의 실시형태의 플라즈마 공정 방법을 설명하기 위해 사용된다. 도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 다른 실시형태의 플라즈마 공정 방법을 설명하기 위해 사용된다. 도 8을 사용하여, 실시형태의 용량성 결합 플라즈마 공정 시스템이 설명된다. 3개의 실시형태의 플라즈마 공정 방법이 도 9 및 도 10을 사용하여 설명된다.
도 1a, 도 1b, 및 도 1c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 1a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 1b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 1c는 해당 타겟 기판을 도시한다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 개략적인 타이밍 다이어그램(100)은, 사이클(150)의 다양한 단계에 걸쳐서 반응성 종 및 에너지 이온을 발생시키기 위한 펄스로서 제공되는 소스 전력(SP) 및 바이어스 전력(BP)을 포함한다. 예를 들어, 사이클(150)은, CCP 시스템에 적용되는 첨단 펄싱 기술(APT)일 수 있다. 사이클(150)은, SP 및 BP 둘 모두의 전력 및 지속 시간을 특징으로 하는 다양한 단계(예를 들어, 도시된 바와 같은 4 단계)를 포함한다. 다양한 실시형태에서, 사이클(150)은 반복적으로 수행된다(예를 들어, 주기적으로). 예를 들어, 사이클(150)은 여러 번(예를 들어, >> 1) 수행될 수 있으며, 정확한 횟수는, 선택된 플라즈마 공정의 구체적인 목적에 따라 좌우된다.
사이클(150)은 제1 온 단계(110)를 포함하며, 그 동안 제1 SP 펄스(112)가 전력 
> 0으로 인가된다. 또한, 전력 
을 갖는 제1 BP 펄스(114)가 제1 온 단계(110) 동안 인가될 수 있다. 제1 온 단계(110)는, 제1 SP 펄스(112)의 펄스 지속 시간과 동일한 지속 시간(
)에 의해 한정된다. 제1 BP 펄스(114)는, 선택적인 연장된 BP 펄스(113)에 의해 도시된 바와 같이, 제1 온 단계(110)의 종료까지 연장될 수 있거나 연장되지 않을 수 있다.
제1 온 단계(110)의 지속 시간(
)은 약 10 ㎲ 초과이다. 일부 실시형태에서, 
은 약 10 ㎲ 내지 약 100 ㎲이다. 일 실시형태에서, 제1 온 단계(110)의 지속 시간(
)은 약 20 ㎲이다.
제1 온 단계(110) 동안, 더 적은 정도의 부여된 이온 에너지 및 에칭과 함께, 더 많은 정도의 플라즈마 및 라디칼 발생이 있을 수 있다. 제1 온 단계(110)는, SP 단계(예를 들어, 더 높은 전력 SP가 플라즈마에 대한 영향을 좌우하기 때문임), 특성 플라즈마 및 라디칼 발생으로 인한 플라즈마 발생 단계 또는 글로 단계로 지칭될 수 있다.
제1 온 단계(110)는, 이온 플럭스 곡선(105), 라디칼 플럭스 곡선(106), 이온 에너지 곡선(107), 및 부산물 플럭스 곡선(108)을 포함하는, 도 1b의 정성 그래프(102)에 도시된 바와 같은 다양한 플라즈마 파라미터에 영향을 준다. 제1 온 단계(110) 동안, 제1 SP 펄스(112)로의 SP의 인가로 인해, 이온 플럭스(
) 및 라디칼 플럭스(
)가 모두 높다. BP가 제1 온 단계(110)에 포함되는 경우, 일부 이온 에너지(
)가 발생될 수 있다. 제1 BP 펄스(114)는, (예를 들어, 두께 제어를 위한) 일부 
를 부여하기 위해 포함될 수 있다. 그러나, SP를 추가로 인가하면서 BP를 인가하는 감소된 효과로 인해, 
는 낮다. 또한, 낮은 
는, 최소한의 에칭 및 낮은 부산물 플럭스(
)를 야기할 수 있다.
제1 온 단계(110) 동안, 플라즈마 발생 동안의 증가된 플라즈마 밀도로 인해, 높은 플라즈마 전류가 있을 수 있다. 높은 플라즈마 전류로 인해 요구될 수 있는 높은 바이어스 전압을 달성하기 위해, 
은 비교적 높을 수 있다. 그러나, 매우 전기 음성의 경우, 제1 온 단계(110) 동안, 플라즈마 밀도가 낮을 수 있으며, 비교적 높은 
이 필요하지 않을 수 있다.
소스 전력 단계(제1 온 단계(110)) 동안, SP는 높으며, 플라즈마 글로가 유지된다. 소스 전력 단계 후에, SP는 감소되며, 발생된 플라즈마는 잔광 상태로 진입한다. 플라즈마 밀도가 감소하고 온도(이온 및 전자)가 감소하여, 바람직하게는 이온 각도가 좁아질 수 있고 이온 에너지가 증가될 수 있기 때문에, 잔광이 유용할 수 있다.
바람직하게는, SP 단계의 잔광에서 이온 밀도가 감소하고 온도가 감소하는 경우, 
가 극대화될 수 있으며, 이온 수직성이 최적화될 수 있다. 결과적으로, 제2 온 단계(120)가 제1 온 단계(110)에 후속되며, 그 동안, 지속 시간(
) 및 전력 
> 0을 갖는 제2 BP 펄스(124)가 인가된다. 제2 온 단계(120) 동안, SP는 더 낮으며(
< 
) 0일 수 있다. 제2 SP 펄스(122)를 제2 온 단계(120)에 포함함으로써, 
의 절대값을 증가시킬 수 있으므로, SP의 존재 하에서 바이어스 전압의 이의 감소된 효과를 보정할 수 있다.
제2 온 단계(120)의 지속 시간(
)은 약 10 ㎲ 초과이다. 일부 실시형태에서, 
는 약 10 ㎲ 내지 약 100 ㎲이다. 일 실시형태에서, 제1 온 단계(120)의 지속 시간(
)은 약 40 ㎲이다.
정성 그래프(102)에 도시된 바와 같이, 이온 에너지(
)는 제2 온 단계(120)에서 증가한다. 인가된 BP로부터 플라즈마 잔광에서의 
의 증가로 인해, 제2 온 단계(120)는 BP 단계, 잔광 단계, 또는 메인 에칭 단계(증가된 
가 에칭을 촉진시키기 때문임)로 지칭될 수 있다. 부산물 플럭스(
)는, 에칭 동안 부산물 형성물로부터 급격하게 증가할 수 있다. 잔광에서 이온이 더 이상 발생되지 않으며, BP에 의한 플라즈마로부터 고갈되므로, 이온 플럭스(
)는 감소할 수 있는 반면에, 라디칼 플럭스(
)는 비교적 일정하게 유지될 수 있다.
바이어스 전압이 증가함에 따라, 이온 에너지(
)가 증가하며, 이온 각도 분포는 좁아진다. 제2 온 단계(120) 동안의 이온 에너지 제어 및 각도 제어에 따라, 이는 메인 에칭 단계로서 사용될 수 있다. 포함된 경우 그리고 도시된 바와 같이, 제1 BP 펄스(114)는 제1 SP 펄스(112)의 종료 전에 종료될 수 있다(즉, 제2 온 단계(120) 시의 SP 전력의 감소 또는 제거 전에, 제2 BP 펄스(124)의 레벨로 감소될 수 있다). 바람직하게는, 이에 따라, 제2 온 단계(120)에 진입 시에, 바람직하지 않은 전압 스파이크를 방지하거나 감소시킬 수 있다.
또한, 제1 온 단계(110)의 종료(제1 SP 펄스(112)의 종료)와 제2 온 단계(120)의 시작(제2 BP 펄스(124)의 시작) 사이에 지연이 있을 수 있다. 또한, 이온 대 라디칼 비율 및 
둘 모두는, 제2 BP 펄스(124) 동안의 선택적인 소스 전력 뿐만 아니라 단계들 사이의 지연의 함수일 수 있다. 제1 BP 펄스(114)가 제1 온 단계(110)에 포함되는 경우, 제2 온 단계(120) 동안의 SP가 더 낮기 때문에, 
는 
미만일 수 있으며, 전체적으로 생략될 수 있다.
SP 및 BP 펄스의 펄스형 인가를 포함하는 몇 가지 방식이 구현될 수 있다. 예를 들어, BP만이 펄싱(바이어스 펄싱)되는 동안, SP는 (플라즈마를 계속적으로 유지하기 위해 적합한 전력 레벨로) 일정하게 유지될 수 있다. 이러한 시나리오에서, 연속적인 플라즈마 글로로 인해, 플럭스는 항상 높다. 그러나, 이온 에너지는 BP가 온인 경우에 낮고, BP가 오프인 경우에(즉, 플라즈마 전위에서) 훨씬 더 낮다. 즉, 높은 플라즈마 밀도 때문에, 온인 SP로 인해, 이온 에너지가 효과적으로 증가될 수 없다.
앞서 언급된 바와 같이, SP 펄스 및 BP 펄스는 또한 동기식으로 인가될 수 있다(싱크 펄싱). 이러한 구현예에서, 온 단계와 오프 단계 간의 화학 작용 변화가 있지만, 독립적인 화학 작용 제어는 없다. 또한, SP는 항상 BP와 동시에 온되기 때문에, 약한 이온 에너지 및 각도 제어가 있다. 이온 에너지는 또 다시 온 단계에서 낮으며, 그 다음, 오프 단계(즉, 열적)에서 더 낮다. 오프 단계에서, 다량의 폴리머 증착이 이루어질 수 있다.
다른 펄싱 방식은, BP를 일정한 레벨로 유지하고 SP를 펄싱(소스 펄싱)하는 것이다. 바이어스 펄싱 및 싱크 펄싱과 대조적으로, 소스 펄싱은, BP만이 온인 단계를 포함하므로, 잔광 단계를 사용할 수 있다. 그러나, BP가 일정하게 유지되기 때문에, SP가 온인 경우, BP는 심하게 감소된 효과를 갖는다. 또한, SP 및 BP 둘 모두가 온인 경우, 플라즈마 발생 구역은 더 큰 시스로 인해 압착(즉, 감소)될 수 있으므로, 이온 농도를 감소시키고, 더 많은 전력을 필요로 할 수 있다.
또한, SP 펄스 및 BP 펄스는 서로 독립적으로 펄싱될 수 있다(비동기식 펄싱). 비동기식 펄싱은, SP 및 BP 펄스를 부분적으로 중첩시키는 단계, 또는 SP 및 BP 펄스를 완전히 중첩시키지 않는 단계를 포함할 수 있다. 비동기식 펄싱 구현예에서, 일부 SP 및 BP 펄스는 동기식일 수 있는 반면에 다른 것들은 비동기식이다. 또한, SP 및 BP의 전력은 상이한 시간에 상이할 수 있다. 이러한 이유로, 비동기식 펄싱 구현예는, 플라즈마 공정 동안 다양한 플라즈마 파라미터의 제어를 향상시키고 분리시키기 위한 유연성을 바람직하게 제공할 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 계속 참조하면, 사이클(150)은 선택적인 제3 단계(130)를 더 포함하며, 그 동안, 제3 BP 펄스(134)는 전력 
> 
로 지속 시간(
) 동안 인가된다. 예를 들어, 선택적인 제3 단계(130)는 더 짧은 단계(
< 
및/또는 
)일 수 있으며, 매우 높은(예를 들어, 가능한 한 높은) 바이어스 전력(
)을 포함할 수 있다. 
의 짧은 지속 시간 및 
의 큰 크기로 인해, 제3 BP 펄스(134)는 BP 스파이크로 지칭될 수 있다. 이러한 이유로, 선택적인 제3 단계(130)는 BP 스파이크 단계로 지칭될 수 있다.
선택적인 제3 단계(130)의 지속 시간(
)은 약 10 ㎲ 초과이다. 일부 실시형태에서, 
는 약 10 ㎲ 내지 약 30 ㎲이다. 일 실시형태에서, 선택적인 제3 단계(130)의 지속 시간(
)은 약 20 ㎲이다.
매우 높은 
의 목적은, BP 단계의 종료 시에 전압 스파이크(및 이온 에너지 스파이크)를 생성하는 것일 수 있다. 즉, 선택적인 제3 단계(130)는, 제2 온 단계(120)의 종료 시에, 
에 비해 짧은 시간(
) 동안 수행되는 BP 단계의 일부로서 간주될 수 있다. 선택적인 제3 단계(130) 동안, (도시된 바와 같은 선택적인 제3 SP 펄스(132)를 포함하는) SP는 제거되거나 추가로 감소된다.
선택적인 제3 단계(130) 동안, 
는 급증하는 반면에, 
는 플라즈마 발생의 결여 및 플라즈마로부터의 이온의 추가적인 고갈로 인해 계속 감소한다. 에너지 이온으로부터의 에칭으로 인해, 
의 해당 스파이크가 발생할 수도 있다. BP 단계의 시작 시보다 더 적은 이온 및 더 적은 에너지적으로 유리한 영역이 있기 때문에, 이러한 
스파이크의 크기는, 제2 온 단계(120)의 스파이크보다 더 작을 수 있다.
또한, 선택적인 제4 단계(140)가 사이클(150)에 포함될 수 있다. 선택적인 제4 단계(140) 동안, SP 및 BP 둘 모두는, 지속 시간(
) 동안 감소되거나 완전히 제거될 수 있다(
). 예를 들어, 제4 BP 펄스(144)가 포함될 수 있거나 생략될 수 있다. 유사하게, 제4 SP 펄스(142)가 포함될 수 있다. 제3 SP 펄스(132)의 전력은, 제4 SP 펄스(142)의 전력과 유사할 수 있다. 즉, 하나가 생략되는 경우, 둘 모두가 생략될 수 있고, 하나가 포함되는 경우, 둘 모두가 동일한 전력을 가질 수 있다. 그러나, 이것이 요건은 아니다.
선택적인 제4 단계(140)의 지속 시간(
)은 약 100 ㎲ 초과이다. 일부 실시형태에서, 
는 약 100 ㎲ 내지 약 2 ms이다. 일 실시형태에서, 선택적인 제4 단계(140)의 지속 시간(
)은 약 200 ㎲이다.
선택적인 제4 단계(140)는, 플라즈마 공정 챔버로부터 부산물이 제거(즉, 펌핑)될 수 있도록 하기 위해, 다음 사이클의 SP 단계와 BP 단계 사이에 지연을 제공할 수 있다. 감소되거나 제거된 전력에 의해 부산물이 제거 및 제어될 수 있기 때문에, 선택적인 제4 단계(140)는 오프 단계 또는 부산물 관리 단계로 지칭될 수 있다.
경우에 따라, 임의의 전력의 부재 하에서, 선택적인 제4 단계(140) 동안 바람직하지 않은 레벨로 부산물 축적이 여전히 발생할 수 있다. 따라서, 도시된 바와 같이, 축적을 제어하기 위해, 선택적인 제4 단계(140) 동안, 적정한 충분한 SP 및/또는 BP가 인가될 수 있다. 이로 인해, 도 1b의 교호 오프-단계 곡선(109)으로 표시된 바와 같이, 선택적인 제4 단계(140) 동안, 
, 
, 및 
의 약간의 증가를 야기할 수 있다.
이제 도 1c를 참조하면, 도 1a 및 도 1b의 플라즈마 공정 방법의 단계에 해당하는 다양한 공정 단계 동안의 타겟 기판(304)이 도시된다. 이러한 구체적인 실시예에서, 플라즈마 공정 방법은 높은 종횡비 에칭 공정에 적용된다. 타겟 기판(104)은 에칭 가능 재료(160)를 포함한다. 일부 실시형태에서, 에칭 가능 재료(160)는 실리콘을 포함한다. 일 실시형태에서, 에칭 가능 재료(160)는 벌크 실리콘이다. 다양한 실시형태에서, 에칭 가능 재료(160)는 유전체이며, 일 실시형태에서 SiO2이다. 대안적으로, 에칭 가능 재료는 Si3N4, 하이-k(high-k) 유전체 등일 수 있다. 또한, 에칭 가능 재료(160)는 다층 구조물(예를 들어, SiO2/Si3N4, 또는 Si/SiO2 등의 교호 층)일 수도 있다.
마스크(161)가 에칭 가능 재료(160) 위에 배치된다. 마스크(161)는, 에칭 공정 동안 에칭 가능 재료(160)를 보호할 수 있다. 타겟 기판(104)은, 마스크(161)의 개구부를 통하여 리세스(162)가 이미 형성된 중간 단계로 여기에 도시된다. 예를 들어, 리세스(162)는, 홀(실질적으로 1D 구조물) 또는 트렌치(실질적으로 2D 구조물)일 수 있다.
제1 온 단계(120) 동안, 에칭 가능 재료(160) 및 마스크(161)의 노출된 표면에 폴리머가 형성될 수 있다. 폴리머는 주로 마스크의 상부 표면에 형성될 수 있으며, 코너(코너 축적물(163)로서 도시됨)의 리세스(162)의 하부에 축적될 수 있다. 폴리머 축적물은 바람직하게는 마스크 표면 및 측벽을 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 에칭을 촉진시키는 에칭 가능 재료(160)와의 혼합 층(165)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 혼합 층(165)은, 에칭 가능 재료(160) 및 에천트(예를 들어, SiO2 및 CF2) 둘 모두로부터의 종을 포함할 수 있다.
구체적인 실시예로서, 높은 종횡비 에칭 공정은, 플루오로카본(CxFy) 에천트를 사용하는 산화물 에칭일 수 있다. 높은 레벨로의 이러한 공정을 위한 화학 작용 제어는, 타겟 기판(104)에서 불소 대 플루오로카본 종의 비율을 제어하는 것으로서 고려될 수 있다. 예를 들어, CF2 종(라디칼 및 이온)은, 발생된 다양한 플루오로카본 중에서 특히 높은 대표성을 가질 수 있다. 따라서, 화학 작용 제어는, 산화물 에칭의 다양한 단계에서 F:CF2 비율을 제어하는 것으로서 개념적으로 고려될 수 있다. 제1 온 단계(120)에서, CxFy 종은 플라즈마 중에 해리되어 (잠재적으로 많은 다른 종 중에서) F, CF2, 및 CF2+를 발생시키며, 이로 인해 F:CF2가 증가한다.
제1 온 단계(110) 후에, 제2 온 단계(120) 동안 SP의 감소 또는 제거로 인해 유발되는 잔광에서 인가된 BP는, 리세스(162) 내의 산화물의 에칭을 촉진시킨다. 제1 온 단계(110)에서 발생된 이온(예를 들어, CF2+)에는 BP로부터의 바이어스 전압에 의해 에너지가 주어지며, 혼합 층(165)에 충격을 가하여, 사이클 에칭 깊이(166)(예를 들어, 제2 온 단계(120)에서의 BP 펄스당 깊이)로 리세스(162)의 하부를 에칭할 수 있다.
이전 단계와 대조적으로, F:CF2는 (예를 들어, 재조합으로 인해) 제2 온 단계(120)에서 감소한다. 바람직하게는, 증가된 지속 시간(
)에 따라, 이러한 화학 작용 변화에 더 많은 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 이온이 보다 활동적이기 때문에, 메인 에칭 동안 마스크를 보호하기 위해, 더 많은 카본이 바람직할 수 있다.
또한, 제2 온 단계(120) 동안 발생되는 부산물(167)은, 마스크(161)의 상부 및 측벽 그리고 리세스(162)의 측벽 상에 증착될 수 있다. 또한, 이러한 부산물 축적은, 패시베이션을 통한 보호를 제공할 수 있다. 그러나, 부산물(167)은 리세스(162)의 코너 및 하부에도 증착될 수 있다. 도시된 바와 같이, 부산물(167)은, 제1 온 단계(110)에서 시작되는 코너 축적물(163)의 영향을 추가로 악화시킬 수 있다.
사이클(150) 동안, SP 펄스를 위해 HF 전력이 사용될 수 있는 반면에, BP 펄스를 위해 LF 전력이 사용될 수 있다. 일 실시형태에서, SP 펄스는, 약 13.56 MHz 초과의 그리고 일 실시형태에서 약 40 MHz의 주파수를 갖는 RF 전력을 포함한다. 다른 실시형태에서, HF 전력은 27 MHz, 40 MHz, 60 MHz, 100 MHz, 200 MHz 이상일 수 있다. LF (BP) 전력의 주파수가 더 낮을수록, 결합이 더 커지므로, 더 높은 이온 에너지(
)를 야기한다. 예를 들어, 바이모달(bimodal) 주파수가 되도록, 충분히 낮은 주파수 BP가 바람직할 수 있다. 일부 실시형태에서, BP 펄스는, 약 13 MHz 미만의 그리고 일 실시형태에서 약 500 kHz의 주파수를 갖는 RF 전력을 포함한다. 예를 들어, LF 전력은 약 100 kHz 내지 약 13 MHz의 범위일 수 있다. 다른 실시형태에서, BP 펄스는 DC 펄스이다.
포함된 경우, 선택적인 제3 단계(130)는, 내부 코너 에칭(168)을 위한 이온 각도 분포를 좁히는 에너지 스파이크를 발생시킴으로써, 코너 에칭 단계로서 작용할 수 있다. 바람직하게는, 매우 높은 BP와 조합된 더 낮은 SP는, 전압을 증가시켜서 이온 에너지 스파이크를 발생시키는 BP 펄스의 효과를 증가시킬 수 있다. 잔광에서의 대부분의 이온은 제2 온 단계(120) 동안 고갈되었기 때문에, 이온 플럭스(
)가 더 낮아지므로, 높은 에너지 이온을 리세스(162)의 하부에 여전히 제공하면서, 스퍼터링의 위험을 바람직하게 감소시킨다.
선택적인 제3 단계(130)에서의 이온의 좁은 각도 분포 및 높은 에너지는, 바람직하게는 코너를 정화하기 위한 원하는 에너지를 전달할 수 있다. 이에 따라, 도 1c에 개략적으로 도시된 바와 같이, 리세스(162)의 하부에서 바람직하지 않은 "V"자 형상을 넓힌다. 낮은 플럭스, 짧은 지속 시간, 및 리세스(162)의 하부에서의 혼합 층의 결여로 인해, 에칭 깊이는, 선택적인 제3 단계(130)에 의해 크게 영향을 받지 않을 수 있다. 플라즈마 공정은 주기적으로 수행될 수 있기 때문에, 선택적인 제3 단계(130)를 사용하여, 막의 축적을 제어할 수 있다.
마스크 및 측벽 정화(169)를 위해, 선택적인 제4 단계(140)가 포함될 수 있다. 예를 들어, 원하는 것보다 덜 휘발성인 부산물(예를 들어, 잔류 하드 마스크 재료 등)이 선택적인 제4 단계(140) 동안 펌핑될 수 있다. 그러나, 일부 적용예(예를 들어, 유전체 에칭)에서, F가 Si 생성물을 충분히 휘발시킴으로써, 사이클당 무시 가능한 부산물 축적을 야기할 수 있기 때문에, 선택적인 제4 단계(140)가 사용되지 않을 수 있다.
선택적인 제4 단계(140)는, 바람직하게는 플라즈마 공정의 향후 사이클 시에 막힘을 감소시킬 수 있다. 경우에 따라, 일부 SP 및/또는 BP는, 마스크 및 측벽 표면으로부터 부산물을 방출하여 시스템으로부터의 이들의 제거를 가능하게 하도록 요구될 수 있다. 선택적인 제4 단계(140)의 지속 시간은, 부산물의 체류 시간과 유사할 수 있다.
일반적으로, 듀티 사이클(예를 들어, 주어진 사이클에서 각각의 펄스에 대한 온 시간 백분율)은, 적용예 세부 사항에 따라 크게 달라질 수 있다. 예를 들어, 각각의 단계는, 약 3% 내지 약 90%의 범위 내에 어디에든 있을 수 있다. 또한, 각각의 단계의 구체적인 타이밍은, 펄스 주파수에 따라 좌우될 수도 있다. 예를 들어, 매우 긴 단계는, 펄스 주파수를 감소시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따라, 플라즈마 파라미터의 균형 잡힌 제어를 사용하는 예시적인 플라즈마 공정 동안의 타겟 기판의 개략도를 도시한다. 도 2의 타겟 기판은, 예를 들어, 도 1c의 타겟 기판과 같은 본원에 설명된 다른 타겟 기판의 구체적인 구현예일 수 있다. 유사하게 표시된 요소는 앞서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 2를 참조하면, 타겟 기판(204)은, 에칭 가능 재료(260), 마스크(261), 및 리세스(262)를 포함한다. 여기서 그리고 이하에서, 패턴(“_10”)에 부착되는 요소가 다양한 실시형태에서 플라즈마 공정 챔버의 관련 구현예일 수 있는 규정이 간결성 및 명확성을 위해 채택되었음을 유의해야 한다. 예를 들어, 에칭 가능 재료(260)는, 달리 언급되는 것을 제외하고는, 에칭 가능 재료(160)와 유사할 수 있다. 전술한 세 자리 숫자 넘버링 체계와 함께 유사한 용어를 사용함으로써 명확해지는 바와 같은, 유사한 규정이 다른 요소에 대해서도 채택되었다.
본원에 설명된 실시형태의 플라즈마 공정 중 어느 하나와 같은 플라즈마 공정 동안, 바람직한 결과를 달성하도록 플라즈마 파라미터가 제어될 수 있다. 타겟 기판(204)으로 개략적으로 도시된 구체적인 실시예는, 플루오로카본(FC)이 에천트로 사용되는 플라즈마 에칭 공정(예를 들어, 높은 종횡비)의 구체적인 실시예이다. 이러한 공정은 HARC 및 낸드 적용예 및 다른 적용예를 위해 유용할 수 있다. FC 에천트는, 화학식 CxFy를 갖는 임의의 적합한 FC 종일 수 있다. 예를 들어, FC 에천트는, CF4, C4F8, C5F8, C2F6, C4F6, C5F6 등일 수 있다. 또한, FC 에천트는 하이드로플루오로카본(예를 들어, CHF3, CH3F)일 수 있거나/일 수 있고, O2, H2, NF3, SF6, Ar, He 등과 조합될 수 있다.
3가지 주요 카테고리의 종이 도시된 바와 같이 타겟 기판(204)에 전달될 수 있다: FC 라디칼(71), F 라디칼(72), 및 이온(73). FC 라디칼(71)은, F 및 C (FxCy) 둘 모두를 포함하는 임의의 라디칼을 포함할 수 있다. 일 실시형태에서, FC 라디칼(71)은, (도시된 바와 같이) CF2 라디칼을 포함한다. 경우에 따라, 많은 상이한 FC 라디칼 종이 CF2인 대부분의 FC 라디칼(71)에 전달될 수 있다. F 라디칼(72)은 전기적으로 중성 F 원자이다.
플라즈마 에칭 공정 동안, 플라즈마 내에 다양한 이온(73)이 발생될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 이온(73)은 FC 이온을 포함한다. 일부 실시형태에서, 이온(73)은 CxFy+ 이온을 포함하며, 일 실시형태에서 CF2+ 이온을 포함한다. 예를 들어, 위와 같이, FC 이온의 다수의 종이 존재할 수 있지만, 이온(73)은 주로 CF2+ 이온을 포함할 수 있다. 이온(73)은, 특히 F 이온(예를 들어, Ar+와 같은 불활성 종으로부터의 이온)을 더 포함할 수 있다.
플라즈마 에칭 공정 동안, 에칭 가능 재료(260)의 노출된 표면(즉, 리세스(262)의 측벽 및 하부) 및 마스크(261)의 표면 상에 폴리머(264)가 축적될 수 있다. 폴리머(264)는, 마스크 표면 패시베이션 층(274) 및 측벽 패시베이션 층(275)을 각각 형성함으로써, 리세스(262)의 측벽 및 마스크(261)를 바람직하게 부동태화(passivate)하도록 작용할 수 있다. 예를 들어, 폴리머(264)는 카본 폴리머일 수 있다. 기하학적(및 다른) 고려사항으로 인해, 폴리머(264)는 (도시된 바와 같이) 측벽보다는 마스크(261)의 표면에 더 많은 양이 축적될 수 있다.
리세스(262)의 하부에서, 혼합 층(265)이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 혼합 층은, 에칭 가능 재료(260) 및 에천트 둘 모두로부터 비롯되는 원소로 형성된 다양한 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 혼합 층(265)은 Si 및 O 둘 모두를 포함하며, 일 실시형태에서, 혼합 층(265)은 주로 CF2 및 SiO2 종의 상호 작용을 통해 형성된다. 바람직하게는, 혼합 층(265)은, 특히 에너지 이온(예를 들어, CF2+ 이온)의 충격을 통해 제거되기 쉬울 수 있다.
바람직한 몇 가지 특성이 도 2에 개략적으로 도시된다. 예를 들어, 리세스(262)는, 완전히 리세스(262)의 하부까지 수직 측벽을 나타낸다. 구체적으로, 리세스(262)의 상부, 중앙(예를 들어, 휨 없음), 또는 하부에서, 리세스(262)의 확대를 겪지 않는다. 추가적으로, 폴리머(264)는, 마스크(261) 상에 그리고 리세스(262) 내에 바람직하게 형성된다. 예를 들어, 마스크 표면 패시베이션 층(274)은 리세스(262)의 개구부 위로 연장되지 않을 뿐만 아니라, 마스크(261)의 임의의 부분을 노출시키지도 않는다. 또한, 측벽 패시베이션 층(275)은 리세스(262)의 하부까지 균일하게 형성되며, 마스크 표면 패시베이션 층(274)보다 더 얇다. 리세스(262)의 하부에 혼합 층(265)이 형성된다(그리고 도 1c에 도시된 바와 같이, 측면까지 소량 연장될 수 있다).
도 2에 도시된 바람직한 특성은, 본원에 설명된 실시형태의 플라즈마 공정 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 특히, 다양한 플라즈마 공정에서, FC 라디칼(71), F 라디칼(72), 및 이온(73)의 플럭스의 독립적인(또는 거의 독립적인) 제어는, 바람직한 특성을 유리하게 촉진시킬 수 있다. 예를 들어, 충분한 FC 라디칼(71)을 제공함으로써, 도시된 마스크 보호를 제공할 수 있으며, 스퍼터링을 완화시킬 수 있다. 또한, 충분한 FC 라디칼(71)은 측벽을 보호하도록 작용할 수도 있다.
추가적으로, 충분한 F 라디칼(72) 및 이온(73)을 제공함으로써, 리세스(262)의 개구부의 막힘을 방지할 수 있다. 즉, F 라디칼(72)은 폴리머(264)와 반응할 수 있으며, 이온(73)은 충격을 통해 폴리머(264)를 이탈시킴으로써, 마스크 표면 패시베이션 층(274)(그리고 또한 측벽 패시베이션 층(275))의 두께 제어를 제공할 수 있다. 또한, (예를 들어, 넓은 각도 이온으로부터의 측벽의 에칭으로 인한) 리세스(262)의 휨을 방지하기 위해, 충분한 수직 이온(73)이 제공될 수 있다. 유사하게, 충분한 에너지 이온(73) 및 FC 라디칼(71)을 제공함으로써, (예를 들어, 혼합 층(265)에서) 에칭 공정을 바람직하게 유지할 수 있다.
또한, 다른 요인은, 기판으로의 FC 라디칼(71), F 라디칼(72), 및 이온(73)의 전달 제어에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 공정 챔버 내의 압력은, 이온 에너지 및 이온 플럭스에 영향을 줄 수 있다. 추가적으로, 라디칼 플럭스가 조절될 수 있는 정도는, 체류 시간에 따라 좌우될 수 있다.
위의 모든 고려 사항은, 시간이 지남에 따라, 일관된 에칭 프로파일 및 일정한 에칭 비율을 유지하기 위해 중요할 수 있다. 다양한 종의 바람직한(즉, 최적의) 플럭스는, 플라즈마 공정의 사이클의 단계에 따라 상이할 수 있다. 또한, 시스템은 시간이 지남에 따라 변화될 수 있다. 결과적으로, 플라즈마 공정의 후속 사이클에서, 파라미터의 제어가 동적으로 변경될 수 있으므로, 바람직하게는 일정한 에칭 비율 및 일관된 에칭 프로파일을 유지할 수 있다(예를 들어, 에칭 공정 내에서 수십 분 동안).
예를 들어, 리세스가 더 얕은 경우 에칭 비율이 더 높기 때문에, 초기에 SP 펄스 및 BP 펄스가 사용될 수 있다. 그러나, 공정이 계속되고 리세스가 깊어짐에 따라, 에칭 비율이 느려질 수 있다. BP 펄스는 신장될 수 있거나/신장될 수 있으며, BP 전력 스파이크(예를 들어, 코너 에칭 단계)가 사용되어, 일관된 에칭 프로파일 및 일정한 에칭 비율을 보정 및 유지할 수 있다. 플라즈마 공정이 자체적으로 제한되지 않는 경우, 플라즈마 파라미터의 동적 제어가 중요한 역할을 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따라, 플라즈마 파라미터의 불균형한 제어를 사용하는 예시적인 플라즈마 공정 동안의 다른 타겟 기판의 개략도를 도시한다. 유사하게 표시된 요소는 앞서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 3을 참조하면, 타겟 기판(304)은, 에칭 가능 재료(360), 마스크(361), 리세스(362), 및 마스크(361) 위에 배치된 폴리머(364)를 포함한다. 타겟 기판(304)에 대한 설명은, 도 2의 바람직한 효과 대신에, 리세스(362)에서의 과잉 또는 불충분한 양의 FC 라디칼(71), F 라디칼(72), 및 이온(73)을 제공함에 따른 다양한 바람직하지 않은 효과가 입증된다는 점을 제외하고는, 타겟 기판(204)의 설명과 유사하다. 측벽 패시베이션 층은 명확성을 위해 도시되지 않는다.
앞서 설명된 바와 같이, 충분한 양의 FC 라디칼(71)(FC 라디칼 플럭스(
))은, 플라즈마 공정 동안 바람직한 효과를 가질 수 있다. 그러나, 리세스(262)에서의 과잉 FC 라디칼 플럭스(74)로 인해, 추가적인 에칭을 바람직하지 않게 방지하거나 감소시키는(막는) 오버행(overhang)을 야기할 수 있다. 대조적으로, 불충분한 FC 라디칼 플럭스(75)는, 마스크 표면에 너무 적은 폴리머(364) 축적을 야기할 수 있으며, 마스크 에지가 침식됨에 따라, 리세스(362)의 개구부를 바람직하지 않게 확대시킬 수 있다. 또한, 이러한 확대로 인해, 측벽이 바람직하지 않게 경사질 수 있다("V"자 형상). 침식으로 인해, 임계 치수(CD) 손실(예를 들어, 테이퍼링(tapering))을 야기할 수 있다.
유사하게, 충분한 에너지 이온(이온 에너지(
))은 바람직한 효과를 가질 수도 있다. 그러나, 과잉 이온 에너지(76)는 마스크를 보호하는 폴리머(364)를 제거할 수 있으며, 바람직하지 않은 마스크 침식을 촉진시킬 수 있다. 반대로, 불충분한 이온 에너지(77)에 따라, 폴리머(364)가 리세스(362)의 개구부에 남아 있을 수 있으며, 막힘을 유발할 수 있다. 또한, 낮은 이온 에너지는, 이온이 리세스(362)의 하부에 도달하는 것을 방지할 수 있으며, 이온의 각도 분포를 증가시킬 수 있으므로, 도시된 바와 같이, 얕은 에칭 깊이(예를 들어, 측벽 수직성 감소) 및 (예를 들어, 측벽 패시베이션의 결여로 인한) 휨을 유발할 수 있다. 또한, 이온(73)은 측벽 산란으로 인해 에너지를 상실할 수 있으므로, 에칭 비율을 추가로 감소시킬 수 있다.
이러한 이유로, SP 단계(예를 들어, 도 1a의 제1 온 단계(110)) 동안 BP를 제공함으로써, 시간이 지남에 따른 폴리머 축적에 대한 두께 제어를 바람직하게 제공할 수 있다. 마스크(361)가 두꺼운 경우, 리세스(362)의 개구부의 막힘을 방지하는 것이 특히 중요할 수 있다. 예를 들어, 낸드 마스크는, 2 ㎛ 두께일 수 있다. 그러나, HARC 공정에 사용되는 하드 마스크도, 높은 종횡비(예를 들어, 100 이상)를 보장하기 위한 최적의 폴리머 증착으로부터 이점을 얻을 수 있다. 또한, 선택성은 폴리머 증착에 의존할 수 있지만, 너무 많으면 에칭을 감소시키거나 막는다.
또한, 충분한 F 라디칼(72)(F 라디칼 플럭스(
))은, 최적의 범위 내에서 바람직한 효과를 제공한다. 그러나, FC 라디칼(71) 및 이온(73)과 마찬가지로, 너무 적거나 너무 많으면 문제가 될 수 있다. 예를 들어, 과잉 F 라디칼 플럭스(78)는 침식을 유발할 수 있는 반면에, 불충분한 F 라디칼 플럭스(79)는 막힘을 유발할 수 있다.
도 4a, 도 4b, 및 도 4c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 4a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 4b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 4c는 해당 타겟 기판을 도시한다. 도 4a, 도 4b, 및 도 4c의 플라즈마 공정 방법은, 예를 들어, 도 1a, 도 1b, 및 도 1c의 플라즈마 공정 방법과 같은, 본원에 설명된 다른 플라즈마 공정 방법의 구체적인 구현예일 수 있거나 이와 조합될 수 있다. 유사하게 표시된 요소는 앞서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 개략적인 타이밍 다이어그램(400)은, 사이클(450)의 다양한 단계에 걸쳐서 반응성 종 및 에너지 이온을 발생시키기 위한 펄스로서 제공되는 소스 전력(SP) 및 바이어스 전력(BP)을 포함한다. 사이클(450)은, SP 및 BP 둘 모두의 전력 및 지속 시간을 특징으로 하는 다양한 단계를 포함한다. 사이클(450)은, SP 펄스(412)가 전력 
> 0으로 인가되는 제1 온 단계(410), 및 BP 펄스(424)가 전력 
> 0으로 인가되는 제2 온 단계(420)를 포함한다.
제1 온 단계(410) 및 제2 온 단계(420)와 더불어(도 1a의 제1 온 단계(110) 및 제2 온 단계(120)와 유사할 수 있음), 개략적인 타이밍 다이어그램(400)은, BP 펄스(424)의 시작 이전의 제1 오프 단계(415), 및 BP 펄스(424) 종료 이후의 제2 오프 단계(425)를 더 포함한다. 제1 오프 단계(415)는, 플라즈마 공정의 SP 단계와 BP 단계 사이의 지연이다.
제2 오프 단계(425)도 지연이지만, BP 단계와 후속 SP 단계 사이의 지연이다. 예를 들어, 제2 오프 단계(425)는, 부산물 관리 단계(예를 들어, 도 1a의 선택적인 제4 단계(140)와 유사함)로서 작용할 수도 있다. 대안적으로, 제2 오프 단계(425)는, 부산물 관리 단계와 더불어 또는 부산물 관리 단계 대신에 포함되는 독립적인 단계일 수 있다.
개략적인 타이밍 다이어그램(400)에 해당하는 이온 플럭스 곡선(405)을 포함하는 정성 그래프(402)가 도 4b에 도시된다. 제1 온 단계(410) 및 제2 온 단계(420)에서의 이온 플럭스(
)의 특성은 도 1b의 유사한 단계와 유사하다. 그러나, 대조적으로, 
는, 제1 오프 단계(415) 및 제2 오프 단계(425) 동안 실질적으로 0으로 감소한다. 이온 전달의 이러한 효과적인 중단은 화학 작용 제어를 가능하게 하며, 바람직한 폴리머 축적 제어를 바람직하게 촉진시킬 수 있다.
이제 도 4c를 참조하면, 타겟 기판(404)은, 에칭 가능 재료(406), 마스크(461), 및 마스크(461) 상에 그리고 리세스(462) 내에 형성된 폴리머(464)를 포함한다. 도시된 바와 같이, SP 단계와 BP 단계 사이의 지연은, BP 펄스를 인가하기 전에 F:CF2의 비율이 감소할 수 있도록 함으로써, 이온 제어와 분리된 화학 작용 제어를 제공할 수 있다. 타겟 기판(404)에서의 C의 증가된 농도에 따라, 바람직하게는 폴리머(464)가 축적될 수 있으므로, 이온 충격 손상으로부터 마스크(461) 및 리세스(462)의 측벽을 보호할 수 있다.
폴리머 축적은 중성 중심의 공정(FC 라디칼(71)로 표시됨)이기 때문에, 폴리머(464)는 리세스(462)의 하부보다는 주로 마스크 표면 상에 형성될 수 있다. 제2 온 단계(420)에서, 리세스(462)의 하부에 이온(73)이 전달되어, 사이클 에칭 깊이(466)로 도시된 메인 에칭을 수행한다. 마스크(461)는, 제1 오프 단계(415) 동안 축적된 폴리머(464)에 의해 바람직하게 보호될 수 있다. 유사하게, 제1 온 단계(410)에서 발생된 F 라디칼(72)은 폴리머(464)를 추가로 제거할 수 있다. 제2 오프 단계(425)는, 폴리머(464)가 축적될 수 있게 하는 이점을 제공할 수 있으며, 제1 온 단계(410) 동안 마스크(461)를 보호할 수 있다.
(제1 오프 단계(415)의) 제1 오프 단계 지속 시간(
) 및 (제2 오프 단계(425)의) 제2 오프 단계 지속 시간(
)은, 막힘을 야기할 수 있는 너무 많은 폴리머를 축적하지 않으면서, 충분한 폴리머가 축적되어 마스크(461)를 보호할 수 있게 하도록 적절히 선택될 수 있다. 다양한 실시형태에서, 
은 약 5 ㎲ 초과이다. 일부 실시형태에서, 
은 약 5 ㎲ 내지 약 50 ㎲이다. 그러나, 다른 실시형태에서, 
은 약 5 ㎲ 내지 약 10 ㎲이다. 일 실시형태에서, 제1 오프 단계 지속 시간(
)은 약 20 ㎲이다.
제2 오프 단계 지속 시간(
)은, 제1 오프 단계 지속 시간(
)과 유사하거나 상이할 수 있다. 일반적으로, (예를 들어, 제2 온 단계(420)와는 대조적으로, 제1 온 단계(410)의 폴리머 침식의 감소된 비율로 인해) 
는 
보다 더 짧을 수 있다. 다양한 실시형태에서, 
는 약 5 ㎲ 초과이다. 일부 실시형태에서, 
는 약 5 ㎲ 내지 약 10 ㎲이다. 일 실시형태에서, 제2 오프 단계 지속 시간(
)은 약 5 ㎲이다.
도 5는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시한다. 도 5의 플라즈마 공정 방법은, 예를 들어, 도 1a, 도 1b, 및 도 1c의 플라즈마 공정 방법과 같은, 본원에 설명된 다른 플라즈마 공정 방법의 구체적인 구현예일 수 있거나 이와 조합될 수 있다. 유사하게 표시된 요소는 앞서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 5를 참조하면, 개략적인 타이밍 다이어그램(500)은, 사이클(550)의 다양한 단계에 걸쳐서 반응성 종 및 에너지 이온을 발생시키기 위한 펄스로서 제공되는 소스 전력(SP) 및 바이어스 전력(BP)을 포함한다. 사이클(550)은, SP 및 BP 둘 모두의 전력 및 지속 시간을 특징으로 하는 다양한 단계를 포함한다. 사이클(550)은, 제1 SP 펄스(512)가 전력 
> 0으로 인가되는 제1 온 단계(510), 및 전력 
< 
을 갖는 제2 SP 펄스(522)와 더불어, BP 펄스(524)가 전력 
> 0으로 인가되는 제2 온 단계(520)를 포함한다.
BP가 제공되지 않는, 제1 오프 단계(515) 및 제2 오프 단계(525)도 포함된다. 도시된 바와 같이, 제2 SP 펄스(522)는, 제1 오프 단계(515) 및 제2 오프 단계(525) 중 하나 또는 둘 모두 동안 제공될 수 있다. 예를 들어, SP는 다음 SP 단계까지 더 낮은 레벨로 유지될 수 있다. 제1 오프 단계(515)와 조합되는 제2 온 단계(520) 동안의 더 낮은 SP는, 바람직하게는 추가적인 화학 작용 제어 및/또는 이온 제어를 가능하게 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시한다. 도 6의 플라즈마 공정 방법은, 예를 들어, 도 1a, 도 1b, 및 도 1c의 플라즈마 공정 방법과 같은, 본원에 설명된 다른 플라즈마 공정 방법의 구체적인 구현예일 수 있거나 이와 조합될 수 있다. 유사하게 표시된 요소는 앞서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 6을 참조하면, 개략적인 타이밍 다이어그램(600)은, 제1 SP 펄스(612)가 전력 
> 0으로 인가되는 제1 온 단계(610), 제2 SP 펄스(622)가 전력 
< 
으로 인가되는 제1 오프 단계(615), BP 펄스(624)가 전력 
> 0으로 인가되는 제2 온 단계(620), 및 SP 또는 BP가 인가되지 않는 선택적인 제2 오프 단계(625)를 포함하는 사이클(650)의 다양한 단계에 걸쳐서, 반응성 종 및 에너지 이온을 발생시키기 위한 펄스로서 제공되는 소스 전력(SP) 및 바이어스 전력(BP)을 포함한다.
도 5의 플라즈마 공정 방법과 대조적으로, SP는 제2 온 단계(520) 또는 선택적인 제2 오프 단계(525)에서 유지되지 않는다. 선택적으로, 제2 SP 펄스(622)는, 선택적인 제2 SP 펄스 연장부(623)로 도시된 바와 같이, 제2 온 단계(620) 내로(또는 심지어 이를 통하여) 연장될 수 있다. 선택적인 제2 오프 단계(625)가 아닌 제1 오프 단계(615) 동안의 추가적인 전류는, 제2 오프 단계(625)에 비하여, 제1 오프 단계(615) 동안의 증가된 중합을 바람직하게 촉진시킬 수 있다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 본 발명의 일 실시형태에 따른 또 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시하는 것으로서, 도 7a는 플라즈마 공정 방법의 개략적인 타이밍 다이어그램을 도시하며, 도 7b는 해당 정성 그래프를 도시하고, 도 7c는 해당 타겟 기판을 도시한다. 도 7a, 도 7b, 및 도 7c의 플라즈마 공정 방법은, 예를 들어, 도 1a, 도 1b, 및 도 1c의 플라즈마 공정 방법과 같은, 본원에 설명된 다른 플라즈마 공정 방법의 구체적인 구현예일 수 있거나 이와 조합될 수 있다. 유사하게 표시된 요소는 앞서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 7a를 참조하면, 개략적인 타이밍 다이어그램(700)은, 제1 SP 펄스(712)가 전력 
> 0으로 인가되는 제1 온 단계(710), 제1 오프 단계(715), BP가 인가되는 제2 온 단계(720), 및 선택적인 제2 오프 단계(725)를 포함하는 사이클(750)의 다양한 단계에 걸쳐서, 반응성 종 및 에너지 이온을 발생시키기 위한 펄스로서 제공되는 소스 전력(SP) 및 바이어스 전력(BP)을 포함한다. 제2 온 단계(720)의 지속 시간은, 20 ㎲와 같이 대략 마이크로초일 수 있다.
도 4a의 제2 온 단계(420)와 대조적으로, 제2 온 단계(720)는, 복수의 BP 스파이크(728)를 포함하는 BP 펄스열(726)을 포함한다. 예를 들어, 각각의 BP 스파이크(728)는, 짧은 지속 시간의 DC 펄스(예를 들어, 1 ㎲ DC 펄스, 400 kHz 펄스, 또는 13 MHz, 1 MHz, 900 kHz 등과 같은 더 긴 펄스)일 수 있다. 대안적으로, 각각의 BP 스파이크(728)는 DC 펄스의 열을 포함할 수 있다.
이제 도 7b 및 도 7c를 참조하면, 개략적인 타이밍 타이어그램(700)에 해당하는 이온 에너지 및 각도 분포(703)(IEADF)의 정성 그래프(702) 및 정성 다이어그램이 도시된다. 정성 그래프(702)는, 
가 제2 온 단계(720) 동안 각각의 BP 스파이크(728) 후에 실질적으로 0으로 감소한다는 점을 제외하고는, 도 4b의 이온 플럭스 곡선(405)과 유사한 이온 플럭스 곡선(705)을 포함한다.
블록(751)에 도시된 바와 같이, 이온은 제1 온 단계(710) 동안 중간 에너지 및 넓은 각도를 갖는다. 제1 오프 단계(715) 동안, 이온은 여전히 넓은 각도를 갖지만, 블록(752)에 도시된 바와 같이, 훨씬 더 적은 에너지(예를 들어, 열적)를 갖는다. 제2 온 단계(720) 동안의 BP 펄스열(726)의 각각의 BP 스파이크(728)는, 블록(753)에 도시된 바와 같이, 좁은 각도 분포를 갖는 높은 에너지 이온을 발생시킨다. 또 다시, 블록(754)은, 제2 오프 단계(725) 동안 SP 및 BP가 오프인 매우 낮은 이온 에너지를 도시한다.
BP 펄스열(726)을 제2 온 단계(720)에 포함함으로써, BP 단계 동안, 넓은 각도 분포를 갖는 이온의 플럭스를 바람직하게 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 이온은, (예를 들어, 충돌로 인해) 충분히 전개된 시스를 통하여 이동하는 동안 수직성을 상실할 수 있다. 시스는, BP가 인가됨으로써 시간이 지남에 따라 보다 더 전개될 수 있다. 짧은 지속 시간의 BP 스파이크(728)를 제공함으로써, 시스가 충분히 전개되는 것을 방지할 수 있으며, 바람직하게는 제2 온 단계(720) 전체에 걸쳐서 높은 수직성 이온을 전달할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 CCP 시스템의 블록도를 도시한다. 도 8의 CCP 시스템은, 예를 들어, 도 1a의 개략적인 타이밍 다이어그램과 같이, 본원에 설명된 바와 같은 실시형태의 방법 중 어느 하나를 수행하기 위한 개략적인 타이밍 다이어그램을 구현하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 도 8의 CCP 시스템은, 예를 들어 도 9 내지 도 11의 방법과 같은, 본원에 설명된 바와 같은 실시형태의 방법 중 어느 하나를 수행하기 위해 사용될 수 있다. 유사하게 표시된 요소는 앞서 설명된 바와 같을 수 있다.
도 8을 참조하면, CCP 시스템(801)은, SP 전극(888)과 BP 전극(889) 사이에 CCP 플라즈마(886)가 발생되는 플라즈마 공정 챔버(884)에 배치된 타겟 기판(804)을 포함한다. 타겟 기판(804)은 BP 전극(889)에 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, BP 전극(889)은 기판 홀더일 수 있으며, 일 실시형태에서 정전 척이다.
SP는 SP 제어 경로(887)를 통해 SP 전극(888)에 제공되는 반면에, BP는 BP 제어 경로(897)를 통해 BP 전극(889)에 제공된다. SP 전극(888)에 제공된 SP는, 플라즈마 공정 챔버(884) 내에서 CCP 플라즈마(886)를 발생시킨다. SP 제어 경로(887)는, SP 임피던스 정합망(883)을 통해 SP 전극(888)에 결합된 SP 함수 발생기(885)를 포함한다. SP 함수 발생기(885)는, 변조된 소스 신호를 출력하는 SP 펄스 변조 회로(881)에 결합된다. SP 함수 발생기(885)는, SP 전극(888)에 전달되는 SP 펄스를 발생시키기 위해, 변조된 소스 신호 상에 파형(예를 들어, 정현파 파형)을 중첩시킨다.
유사하게, BP 제어 경로(897)는, 선택적인 BP 임피던스 정합 회로(893)를 통해 BP 전극(889)에 결합된 선택적인 BP 함수 발생기(895)를 포함한다. BP 제어 경로(897)는, 선택적인 BP 펄스 변조 회로(891)를 더 포함한다. 선택적인 BP 함수 발생기(895)는, 변조된 소스 신호를 출력하는 선택적인 BP 펄스 변조 회로(891)에 결합될 수 있다. 선택적인 BP 함수 발생기(895)는, BP 전극(889)에 전달되는 BP 펄스를 발생시키기 위해, 변조된 소스 신호 상에 파형(예를 들어, 정현파 파형)을 중첩시킬 수 있다. SP 함수 발생기(885) 및 선택적인 BP 함수 발생기(895) 둘 모두는, 펄스 사이클의 상이한 단계 동안, SP 펄스 및 BP 펄스의 진폭을 조정할 수 있도록 하기 위한 증폭 회로를 포함할 수 있다.
대안적으로, 선택적인 BP 함수 발생기(895) 및 선택적인 BP 임피던스 정합 회로(893)는 생략될 수 있으며, BP는 BP 전극(889)에 직접 공급될 수 있다. 이러한 구성은, DC 전력이 BP 전극(889)에 직접 제공됨으로써 사용될 수 있다. 예를 들어, 선택적인 BP 펄스 변조 회로(891)를 BP 전극(889)에 직접 결합함으로써, BP 펄스열이 BP 전극(889)에서 발생될 수 있다.
타이밍 오프셋을 제외하고는, BP 펄스가 SP 펄스와 동일한 구체적인 경우에, BP 제어 경로(897)는 SP 펄스 변조 회로(881)를 사용할 수 있으며, 선택적인 BP 펄스 변조 회로(891)를 생략할 수 있다. 그러나, 선택적인 BP 펄스 변조 회로(891)는, SP 펄스에 비하여, BP 펄스의 펄스 폭, 진폭, 및 형상과 관련된 더 큰 유연성을 바람직하게 가능하게 할 수 있다.
전술한 하나 이상의 요소는, SP 펄스 및 BP 펄스의 타이밍을 제어하는 제어기(880)에 포함될 수 있다. 또한, 펄스 변조 타이밍 회로(882)가 제어기(880)에 포함된다. 펄스 변조 타이밍 회로(882)는 SP 펄스 변조 회로(881)로부터 입력을 수용할 수 있으며, 선택적인 BP 펄스 변조 회로(891)에 의해 변조된 신호의 타이밍을 조정할 수 있다. 또한, 펄스 변조 타이밍 회로(882)는, SP 펄스 변조 회로(881) 및 선택적인 BP 펄스 변조 회로(891) 둘 모두의 타이밍을 제어할 수 있다.
CCP 시스템(801)은 상부 전극에 SP를 제공하고, 하부 전극에 BP를 제공하는 것으로 도시되지만, 이는 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 대안적인 구성예에서, CCP 시스템(801)은 하부 전극에 SP 및 BP 둘 모두를 제공할 수 있는 반면에, 상부 전극은 상대 전극으로서 작용한다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시한다. 도 9의 방법은 다른 방법과 조합될 수 있으며, 본원에 설명된 바와 같은 시스템 및 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 9의 방법은, 도 1a 내지 도 8의 실시형태 중 어느 하나와 조합될 수 있다. 논리적인 순서로 도시되지만, 도 9의 단계의 배치 및 넘버링은 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 도 9의 방법 단계는, 당업자에게 명백할 수 있는 바와 같이, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있거나 서로 동시에 수행될 수 있다.
도 9를 참조하면, 플라즈마 공정 방법(900)의 단계(910)는, 플라즈마 공정 챔버 내에 플라즈마를 발생시키기 위해, SP 펄스를 SP 전극에 인가하는 단계를 포함하는 제1 온 단계를 수행하는 단계를 포함하며, SP 펄스는 제1 SP 전력 레벨을 포함하고, 제1 온 단계의 종료 시에 종료된다. 단계(920)는, 제1 온 단계 후에 제2 온 단계를 수행하는 단계를 포함하며, 제2 온 단계는, 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 제1 BP 펄스를 인가하는 단계를 포함하고, 제1 BP 펄스는 제1 BP 전력 레벨을 포함하며, 타겟 기판의 에칭 가능 재료 내에 리세스를 에칭하기 위해, 타겟 기판을 향해 플라즈마의 이온을 가속시킨다.
단계(930)에서 제2 온 단계 후에 코너 에칭 단계가 수행되며, 코너 에칭 단계는, 제1 BP 전력 레벨 초과인 제2 BP 전력 레벨을 포함하는 BP 스파이크를 인가하는 단계를 포함한다. BP 스파이크의 지속 시간은, 제1 BP 펄스의 지속 시간 미만이다. 단계(940)는, 코너 에칭 단계 후에 부산물 관리 단계를 수행하는 단계를 포함하며, 부산물 관리 단계는, 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨로 소스 전력을 SP 전극에 인가하는 단계, 및 제1 BP 전력 레벨 미만인 제3 BP 전력 레벨로 바이어스 전력을 BP 전극에 인가하는 단계를 포함한다. 단계(910, 920, 930, 및 940)는, 사이클(950)의 일부로서 주기적으로 수행될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 다른 예시적인 플라즈마 공정 방법을 도시한다. 도 10의 방법은 다른 방법과 조합될 수 있으며, 본원에 설명된 바와 같은 시스템 및 장치를 사용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 10의 방법은, 도 1a 내지 도 8의 실시형태 중 어느 하나와 조합될 수 있다. 추가적으로, 도 10의 방법은, 예를 들어, 도 9의 방법과 같은 다른 방법과 조합될 수 있다. 논리적인 순서로 도시되지만, 도 10의 단계의 배치 및 넘버링은 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 도 10의 방법 단계는, 당업자에게 명백할 수 있는 바와 같이, 임의의 적합한 순서로 수행될 수 있거나 서로 동시에 수행될 수 있다.
도 10을 참조하면, 방법(1000)의 단계(1010)는, 플라즈마 공정 챔버 내에서 용량성 결합 플라즈마를 발생시키기 위해, 제1 SP 전력 레벨을 포함하는 제1 SP 펄스를 SP 전극에 제공하는 단계로서, 제1 SP 펄스는 글로 단계의 종료 시에 종료되는, 단계; 및 제1 BP 전력 레벨을 포함하는 제1 BP 펄스를 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 제공하는 단계를 포함하는, 글로 단계를 수행하는 단계를 포함한다. 단계(1020)는, 글로 단계 후에 잔광 단계를 수행하는 단계를 포함하며, 잔광 단계는, 용량성 결합 플라즈마의 잔광에서 제2 BP 펄스를 BP 전극에 제공하는 단계를 포함하고, 제2 BP 펄스는, 제1 BP 전력 레벨 미만인 제2 BP 전력 레벨을 포함한다. 단계(1010 및 1020)는, 사이클(1050)의 일부로서 주기적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태가 여기에 요약된다. 본원에 제출된 청구범위 뿐만 아니라 명세서 전체로부터 다른 실시형태도 이해될 수 있다.
실시예 1. 플라즈마 에칭 방법으로서, 플라즈마 공정 챔버 내에 플라즈마를 발생시키기 위해, SP 펄스를 SP 전극에 인가하는 단계를 포함하는 제1 온 단계를 수행하는 단계로서, 상기 SP 펄스는 제1 SP 전력 레벨을 포함하고, 상기 제1 온 단계의 종료 시에 종료되는, 단계; 상기 제1 온 단계 후에 제2 온 단계를 수행하는 단계로서, 상기 제2 온 단계는, 상기 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 제1 BP 펄스를 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제1 BP 펄스는 제1 BP 전력 레벨을 포함하며, 상기 타겟 기판의 에칭 가능 재료 내에 리세스를 에칭하기 위해, 타겟 기판을 향해 상기 플라즈마의 이온을 가속시키는, 단계; 상기 제2 온 단계 후에 코너 에칭 단계를 수행하는 단계로서, 상기 코너 에칭 단계는, 상기 제1 BP 전력 레벨 초과인 제2 BP 전력 레벨을 포함하는 BP 스파이크를 인가하는 단계를 포함하고, 상기 BP 스파이크의 지속 시간은 상기 제1 BP 펄스의 지속 시간 미만인, 단계; 및 상기 코너 에칭 단계 후에 부산물 관리 단계를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 부산물 관리 단계는, 상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨로 소스 전력을 상기 SP 전극에 인가하는 단계; 및 상기 제1 BP 전력 레벨 미만인 제3 BP 전력 레벨로 바이어스 전력을 상기 BP 전극에 인가하는 단계를 포함하는, 플라즈마 에칭 방법.
실시예 2. 실시예 1에 있어서, 상기 제1 온 단계, 상기 제2 온 단계, 상기 코너 에칭 단계, 및 상기 부산물 관리 단계를 주기적으로 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 3. 실시예 1 또는 2에 있어서, 상기 제1 온 단계는, 상기 SP 펄스와 동시에 제2 BP 펄스를 인가하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 BP 펄스는, 상기 제1 BP 전력 레벨 초과인 제4 BP 전력 레벨을 포함하는, 방법.
실시예 4. 실시예 3에 있어서, 상기 제2 BP 펄스를 인가하는 단계는, 상기 SP 펄스의 종료 전에, 상기 제4 BP 전력 레벨을 상기 제1 BP 전력 레벨로 감소시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 5. 실시예 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 온 단계 후에 그리고 상기 제2 온 단계 전에, 오프 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 오프 단계는, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 6. 실시예 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 SP 전력 레벨 및 상기 제3 BP 전력 레벨 둘 모두는 0 초과인, 방법.
실시예 7. 플라즈마 공정 방법으로서, 글로 단계를 수행하는 단계로서, 상기 글로 단계는, 플라즈마 공정 챔버 내에 용량성 결합 플라즈마를 발생시키기 위해, 제1 SP 전력 레벨을 포함하는 제1 SP 펄스를 SP 전극에 제공하는 단계로서, 상기 제1 SP 펄스는 상기 글로 단계의 종료 시에 종료되는, 단계, 및 제1 BP 전력 레벨을 포함하는 제1 BP 펄스를 상기 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 제공하는 단계를 포함하는, 단계; 및 상기 글로 단계 후에 잔광 단계를 수행하는 단계를 포함하며, 상기 잔광 단계는, 상기 용량성 결합 플라즈마의 잔광에서 제2 BP 펄스를 상기 BP 전극에 제공하는 단계를 포함하고, 상기 제2 BP 펄스는, 상기 제1 BP 전력 레벨 미만인 제2 BP 전력 레벨을 포함하는, 플라즈마 공정 방법.
실시예 8. 실시예 7에 있어서, 상기 글로 단계 및 상기 잔광 단계를 주기적으로 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 9. 실시예 7 또는 8에 있어서, 상기 SP는 약 27 MHz 초과인 고주파 전력을 포함하며, 상기 BP는 약 100 kHz 내지 약 13 MHz인 저주파 전력을 포함하는, 방법.
실시예 10. 실시예 7 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 잔광 단계는, 제2 SP 펄스를 상기 SP 전극에 제공하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 SP 펄스는, 상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨을 포함하는, 방법.
실시예 11. 실시예 7 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 글로 단계 후에 제1 오프 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 오프 단계는, 상기 제2 BP 펄스를 제공하는 단계를 지연시키기 위해, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 12. 실시예 11에 있어서, 상기 제1 오프 단계는, 제2 SP 펄스를 상기 SP 전극에 인가하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 SP 펄스는, 상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨을 포함하는, 방법.
실시예 13. 실시예 11 또는 12에 있어서, 상기 잔광 단계 후에 제2 오프 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 오프 단계는, 후속 글로 단계를 지연시키기 위해, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 14. 실시예 13에 있어서, 상기 제1 오프 단계, 상기 잔광 단계, 및 상기 제2 오프 단계는, 제2 SP 펄스를 상기 SP 전극에 인가하는 단계를 더 포함하며, 상기 제2 SP 펄스는, 상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨을 포함하는, 방법.
실시예 15. 실시예 7 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 잔광 단계는, 상기 제2 BP 펄스 후에, BP 스파이크를 상기 BP 전극에 제공하는 단계를 더 포함하며, 상기 BP 스파이크는, 상기 제2 BP 전력 레벨 초과인 제3 BP 전력 레벨을 포함하고, 상기 BP 스파이크의 지속 시간은 상기 제2 BP 펄스의 지속 시간 미만인, 방법.
실시예 16. 실시예 7 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 BP 펄스는, 복수의 BP 스파이크를 포함하는 BP 펄스열이며, 상기 BP는 직류(DC) 전력인, 방법.
실시예 17. 플라즈마 공정 방법으로서, 상기 방법은, 이하의 단계를 주기적으로 수행하는 단계를 포함하며, 상기 이하의 단계는, 플라즈마 공정 챔버 내에 용량성 결합 플라즈마를 발생시키기 위해, 제1 SP 전력 레벨을 포함하는 SP를 SP 전극에, 그리고 제1 BP 전력 레벨을 포함하는 BP를 상기 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 동시에 인가하는 단계; 상기 제1 SP 전력 레벨로부터 제2 SP 전력 레벨로 상기 SP를 감소시키는 단계; 상기 제1 BP 전력 레벨로부터 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계; 및 상기 제2 BP 전력 레벨로부터 제3 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계인, 플라즈마 공정 방법.
실시예 18. 실시예 17에 있어서, 상기 제1 SP 전력 레벨로부터 상기 제2 SP 전력 레벨로 상기 SP를 감소시키기 전에, 상기 제1 BP 전력 레벨로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
실시예 19. 실시예 17 또는 18에 있어서, 상기 제1 BP 전력 레벨로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계는, 상기 제1 BP 전력 레벨로부터 0으로 상기 BP를 감소시키는 단계; 0이 아닌 지속 시간 동안, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계; 및 0으로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 증가시키는 단계를 포함하는, 방법.
실시예 20. 실시예 17 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 BP 전력 레벨로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시킨 후에, 그리고 상기 제2 BP 전력 레벨로부터 상기 제3 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키기 전에, 상기 제2 BP 전력 레벨로부터 제4 BP 전력 레벨로 상기 BP를 증가시키는 단계; 및 상기 제4 BP 전력 레벨로부터 상기 제3 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
본 발명은 예시적인 실시형태를 참조하여 설명되었지만, 이러한 설명은 제한적인 의미로 해석되는 것으로 의도되지 않는다. 설명을 참조하면, 본 발명의 다른 실시형태 뿐만 아니라, 예시적인 실시형태의 다양한 변경 및 조합은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위는 임의의 그러한 변경 또는 실시형태를 포함하는 것으로 의도된다.
Claims (20)
- 플라즈마 에칭 방법으로서,
플라즈마 공정 챔버 내에 플라즈마를 발생시키기 위해, 소스 전력(SP) 펄스를 SP 전극에 인가하는 단계를 포함하는 제1 온 단계를 수행하는 단계로서, 상기 SP 펄스는 상기 제1 온 단계 동안 제1 SP 전력 레벨을 포함하는, 단계;
상기 제1 온 단계 후에 제2 온 단계를 수행하는 단계로서, 상기 제2 온 단계는, 제1 바이어스 전력(BP) 펄스를 상기 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 인가하는 단계를 포함하고, 상기 제1 BP 펄스는 제1 BP 전력 레벨을 포함하며, 상기 타겟 기판의 에칭 가능 재료 내에 리세스를 에칭하기 위해, 타겟 기판을 향해 상기 플라즈마의 이온을 가속시키는, 단계;
상기 제2 온 단계 후에 코너 에칭 단계를 수행하는 단계로서, 상기 코너 에칭 단계는, 상기 제1 BP 전력 레벨 초과인 제2 BP 전력 레벨을 포함하는 BP 스파이크를 인가하는 단계를 포함하고, 상기 BP 스파이크의 지속 시간은 상기 제1 BP 펄스의 지속 시간 미만인, 단계; 및
상기 코너 에칭 단계 후에 부산물 관리 단계를 수행하는 단계를 포함하며,
상기 부산물 관리 단계는,
상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨로 소스 전력을 상기 SP 전극에 인가하는 단계; 및
상기 제1 BP 전력 레벨 미만인 제3 BP 전력 레벨로 바이어스 전력을 상기 BP 전극에 인가하는 단계를 포함하는,
플라즈마 에칭 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 온 단계, 상기 제2 온 단계, 상기 코너 에칭 단계, 및 상기 부산물 관리 단계를 주기적으로 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 온 단계는,
상기 SP 펄스와 동시에 제2 BP 펄스를 인가하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 BP 펄스는, 상기 제1 BP 전력 레벨 초과인 제4 BP 전력 레벨을 포함하는, 방법. - 제3항에 있어서,
상기 제2 BP 펄스를 인가하는 단계는, 상기 제1 온 단계의 지속 시간 후에, 상기 제4 BP 전력 레벨을 상기 제1 BP 전력 레벨로 감소시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 온 단계 후에 그리고 상기 제2 온 단계 전에, 오프 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며,
상기 오프 단계는, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제2 SP 전력 레벨 및 상기 제3 BP 전력 레벨 둘 모두는 0 초과인, 방법. - 플라즈마 공정 방법으로서,
글로 단계를 수행하는 단계로서,
상기 글로 단계는,
플라즈마 공정 챔버 내에 용량성 결합 플라즈마를 발생시키기 위해, 제1 소스 전력(SP) 전력 레벨을 포함하는 제1 SP 펄스를 SP 전극에 제공하는 단계로서, 상기 제1 SP 펄스는 상기 글로 단계의 종료 시에 종료되는, 단계, 및
제1 바이어스 전력(BP) 전력 레벨을 포함하는 제1 BP 펄스를 상기 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 제공하는 단계를 포함하는, 단계; 및
상기 글로 단계 후에 잔광 단계를 수행하는 단계를 포함하며,
상기 잔광 단계는, 상기 용량성 결합 플라즈마의 잔광에서 제2 BP 펄스를 상기 BP 전극에 제공하는 단계를 포함하고,
상기 제2 BP 펄스는, 상기 제1 BP 전력 레벨 미만인 제2 BP 전력 레벨을 포함하는,
플라즈마 공정 방법. - 제7항에 있어서,
상기 글로 단계 및 상기 잔광 단계를 주기적으로 수행하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 SP는 약 27 MHz 초과인 고주파 전력을 포함하며,
상기 BP는 약 100 kHz 내지 약 13 MHz인 저주파 전력을 포함하는, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 잔광 단계는,
제2 SP 펄스를 상기 SP 전극에 제공하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 SP 펄스는, 상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨을 포함하는, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제1 BP 전력 레벨이 0인 경우, 상기 글로 단계 후에 제1 오프 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며,
상기 제1 오프 단계는, 상기 잔광 단계를 수행하기 전에, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법. - 제11항에 있어서,
상기 제1 오프 단계는, 제2 SP 펄스를 상기 SP 전극에 인가하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 SP 펄스는, 상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨을 포함하는, 방법. - 제11항에 있어서,
상기 잔광 단계 후에 제2 오프 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 오프 단계는, 후속 글로 단계를 수행하기 전에, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계를 포함하는, 방법. - 제13항에 있어서,
상기 제1 오프 단계, 상기 잔광 단계, 및 상기 제2 오프 단계는, 제2 SP 펄스를 상기 SP 전극에 인가하는 단계를 더 포함하며,
상기 제2 SP 펄스는, 상기 제1 SP 전력 레벨 미만인 제2 SP 전력 레벨을 포함하는, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 잔광 단계는, 상기 제2 BP 펄스 후에, BP 스파이크를 상기 BP 전극에 제공하는 단계를 더 포함하며,
상기 BP 스파이크는, 상기 제2 BP 전력 레벨 초과인 제3 BP 전력 레벨을 포함하고,
상기 BP 스파이크의 지속 시간은 상기 제2 BP 펄스의 지속 시간 미만인, 방법. - 제7항에 있어서,
상기 제2 BP 펄스는, 복수의 BP 스파이크를 포함하는 BP 펄스열이며,
상기 BP는 직류(DC) 전력이고, 상기 제1 BP 전력 레벨은 0인, 방법. - 플라즈마 공정 방법으로서,
상기 방법은, 이하의 단계를 주기적으로 수행하는 단계를 포함하며,
상기 이하의 단계는,
플라즈마 공정 챔버 내에 용량성 결합 플라즈마를 발생시키기 위해, 제1 소스 전력(SP) 전력 레벨을 포함하는 SP를 SP 전극에, 그리고 제1 바이어스 전력(BP) 전력 레벨을 포함하는 BP를 상기 플라즈마 공정 챔버 내의 타겟 기판에 결합된 BP 전극에 동시에 인가하는 단계;
상기 제1 SP 전력 레벨로부터 제2 SP 전력 레벨로 상기 SP를 감소시키는 단계;
상기 제1 BP 전력 레벨로부터 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계; 및
상기 제2 BP 전력 레벨로부터 제3 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계인,
플라즈마 공정 방법. - 제17항에 있어서,
상기 제1 SP 전력 레벨로부터 상기 제2 SP 전력 레벨로 상기 SP를 감소시키기 전에, 상기 제1 BP 전력 레벨로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제17항에 있어서,
상기 제1 BP 전력 레벨로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계는,
상기 제1 BP 전력 레벨로부터 0으로 상기 BP를 감소시키는 단계;
0이 아닌 지속 시간 동안, 상기 BP 전극에 바이어스 전력을 인가하지 않는 단계; 및
0으로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 증가시키는 단계를 포함하는, 방법. - 제17항에 있어서,
상기 제1 BP 전력 레벨로부터 상기 제2 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시킨 후에, 그리고 상기 제2 BP 전력 레벨로부터 상기 제3 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키기 전에,
상기 제2 BP 전력 레벨로부터 제4 BP 전력 레벨로 상기 BP를 증가시키는 단계; 및
상기 제4 BP 전력 레벨로부터 상기 제3 BP 전력 레벨로 상기 BP를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 방법.
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