KR20240104009A - 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치 - Google Patents

에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치 Download PDF

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KR20240104009A
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아츠키 하시모토
쇼 사이토
요시미츠 곤
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

에칭 방법은, (a) 기판을 준비하는 공정이며, 기판은, 제1 영역과, 제1 영역의 아래의 제2 영역을 포함하고, 제1 영역은, 제1 재료를 포함함과 함께 개구를 가지며, 제2 영역은, 제1 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제2 재료를 포함하는, 공정과, (b) 탄소 및 수소 중 적어도 하나와, 할로젠과, 금속을 포함하는 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마를 이용하여, 제1 영역 상에 금속 함유 퇴적물을 형성하는 공정과, (c) (b)의 후, 제1 처리 가스와는 상이한 제2 처리 가스로부터 생성되는 제2 플라즈마를 이용하여, 개구를 통하여 제2 영역을 에칭하는 공정을 포함한다.

Description

에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치{ETCHING METHOD AND PLASMA PROCESSING APPARATUS}
본 개시의 예시적 실시형태는, 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 2016-157793호는, 기판에 대한 플라즈마 처리에 의하여, 산화 실리콘으로 구성된 제1 영역을 질화 실리콘으로 구성된 제2 영역에 대하여 선택적으로 에칭하는 방법을 개시한다. 제2 영역은 오목부를 갖는다. 제1 영역은, 오목부를 메움과 함께 제2 영역을 덮도록 마련되어 있다. 제1 영역은, 플루오로카본을 포함하는 처리 가스로부터 생성된 플라즈마에 의하여 에칭된다.
본 개시는, 에칭 선택비를 향상시킬 수 있는 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치를 제공한다.
일 예시적 실시형태에 있어서, 에칭 방법은, (a) 기판을 준비하는 공정이며, 상기 기판은, 제1 영역과, 상기 제1 영역의 아래의 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은, 제1 재료를 포함함과 함께 개구를 가지며, 상기 제2 영역은, 상기 제1 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제2 재료를 포함하는, 공정과, (b) 탄소 및 수소 중 적어도 하나와, 할로젠과, 금속을 포함하는 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마를 이용하여, 상기 제1 영역 상에 금속 함유 퇴적물을 형성하는 공정과, (c) 상기 (b)의 후, 상기 제1 처리 가스와는 상이한 제2 처리 가스로부터 생성되는 제2 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제2 영역을 에칭하는 공정을 포함한다.
일 예시적 실시형태에 의하면, 에칭 선택비를 향상시킬 수 있는 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치가 제공된다.
도 1은, 일 예시적 실시형태에 관한 플라즈마 처리 시스템을 개략적으로 나타내는 도이다.
도 2는, 일 예시적 실시형태에 관한 플라즈마 처리 장치를 개략적으로 나타내는 도이다.
도 3은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 플로차트이다.
도 4는, 도 3의 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 부분 확대도이다.
도 5는, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 7은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 8은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 9는, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 플로차트이다.
도 10은, 도 9의 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 단면도이다.
도 11은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 12는, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 13은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 14는, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 15는, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 16은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 17은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
도 18은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 다양한 예시적 실시형태에 대하여 상세를 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이는 것으로 한다.
도 1은, 플라즈마 처리 시스템의 구성예를 설명하기 위한 도이다. 일 실시형태에 있어서, 플라즈마 처리 시스템은, 플라즈마 처리 장치(1) 및 제어부(2)를 포함한다. 플라즈마 처리 시스템은, 기판 처리 시스템의 일례이며, 플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 처리 장치의 일례이다. 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 기판 지지부(11) 및 플라즈마 생성부(12)를 포함한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 플라즈마 처리 공간을 갖는다. 또, 플라즈마 처리 챔버(10)는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간에 공급하기 위한 적어도 하나의 가스 공급구와, 플라즈마 처리 공간으로부터 가스를 배출하기 위한 적어도 하나의 가스 배출구를 갖는다. 가스 공급구는, 후술하는 가스 공급부(20)에 접속되고, 가스 배출구는, 후술하는 배기 시스템(40)에 접속된다. 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 공간 내에 배치되고, 기판을 지지하기 위한 기판 지지면을 갖는다.
플라즈마 생성부(12)는, 플라즈마 처리 공간 내에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마를 생성하도록 구성된다. 플라즈마 처리 공간에 있어서 형성되는 플라즈마는, 용량 결합 플라즈마(CCP; Capacitively Coupled Plasma), 유도 결합 플라즈마(ICP; Inductively Coupled Plasma), ECR 플라즈마(Electron-Cyclotron-resonance plasma), 헬리콘파 여기 플라즈마(HWP: Helicon Wave Plasma), 또는, 표면파 플라즈마(SWP: Surface Wave Plasma) 등이어도 된다. 또, AC(Alternating Current) 플라즈마 생성부 및 DC(Direct Current) 플라즈마 생성부를 포함하는, 다양한 타입의 플라즈마 생성부가 이용되어도 된다. 일 실시형태에 있어서, AC 플라즈마 생성부에서 이용되는 AC 신호(AC 전력)는, 100kHz~10GHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 따라서, AC 신호는, RF(Radio Frequency) 신호 및 마이크로파 신호를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, RF 신호는, 100kHz~150MHz의 범위 내의 주파수를 갖는다.
제어부(2)는, 본 개시에 있어서 설명되는 다양한 공정을 플라즈마 처리 장치(1)에 실행시키는 컴퓨터 실행 가능한 명령을 처리한다. 제어부(2)는, 여기에서 설명되는 다양한 공정을 실행하도록 플라즈마 처리 장치(1)의 각 요소를 제어하도록 구성될 수 있다. 일 실시형태에 있어서, 제어부(2)의 일부 또는 전부가 플라즈마 처리 장치(1)에 포함되어도 된다. 제어부(2)는, 처리부(2a1), 기억부(2a2) 및 통신 인터페이스(2a3)를 포함해도 된다. 제어부(2)는, 예를 들면 컴퓨터(2a)에 의하여 실현된다. 처리부(2a1)는, 기억부(2a2)로부터 프로그램을 판독하고, 판독된 프로그램을 실행함으로써 다양한 제어 동작을 행하도록 구성될 수 있다. 이 프로그램은, 미리 기억부(2a2)에 저장되어 있어도 되고, 필요한 때에, 매체를 통하여 취득되어도 된다. 취득된 프로그램은, 기억부(2a2)에 저장되고, 처리부(2a1)에 의하여 기억부(2a2)로부터 판독되어 실행된다. 매체는, 컴퓨터(2a)에 판독 가능한 다양한 기억 매체여도 되고, 통신 인터페이스(2a3)에 접속되어 있는 통신 회선이어도 된다. 처리부(2a1)는, CPU(Central Processing Unit)여도 된다. 기억부(2a2)는, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Drive), 또는 이들의 조합을 포함해도 된다. 통신 인터페이스(2a3)는, LAN(Local Area Network) 등의 통신 회선을 통하여 플라즈마 처리 장치(1)와의 사이에서 통신해도 된다.
이하에, 플라즈마 처리 장치(1)의 일례로서의 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치의 구성예에 대하여 설명한다. 도 2는, 용량 결합형의 플라즈마 처리 장치의 구성예를 설명하기 위한 도이다.
용량 결합형의 플라즈마 처리 장치(1)는, 플라즈마 처리 챔버(10), 가스 공급부(20), 전원(30) 및 배기 시스템(40)을 포함한다. 또, 플라즈마 처리 장치(1)는, 기판 지지부(11) 및 가스 도입부를 포함한다. 가스 도입부는, 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 도입하도록 구성된다. 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)를 포함한다. 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된다. 샤워 헤드(13)는, 기판 지지부(11)의 상방에 배치된다. 일 실시형태에 있어서, 샤워 헤드(13)는, 플라즈마 처리 챔버(10)의 천장부(ceiling)의 적어도 일부를 구성한다. 플라즈마 처리 챔버(10)는, 샤워 헤드(13), 플라즈마 처리 챔버(10)의 측벽(10a) 및 기판 지지부(11)에 의하여 규정된 플라즈마 처리 공간(10s)을 갖는다. 플라즈마 처리 챔버(10)는 접지된다. 샤워 헤드(13) 및 기판 지지부(11)는, 플라즈마 처리 챔버(10)의 케이스와는 전기적으로 절연된다.
기판 지지부(11)는, 본체부(111) 및 링 어셈블리(112)를 포함한다. 본체부(111)는, 기판(W)을 지지하기 위한 중앙 영역(111a)과, 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 환상 영역(111b)을 갖는다. 웨이퍼는 기판(W)의 일례이다. 본체부(111)의 환상 영역(111b)은, 평면시에서 본체부(111)의 중앙 영역(111a)을 둘러싸고 있다. 기판(W)은, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상에 배치되고, 링 어셈블리(112)는, 본체부(111)의 중앙 영역(111a) 상의 기판(W)을 둘러싸도록 본체부(111)의 환상 영역(111b) 상에 배치된다. 따라서, 중앙 영역(111a)은, 기판(W)을 지지하기 위한 기판 지지면이라고도 불리고, 환상 영역(111b)은, 링 어셈블리(112)를 지지하기 위한 링 지지면이라고도 불린다.
일 실시형태에 있어서, 본체부(111)는, 기대(基臺)(1110) 및 정전 척(1111)을 포함한다. 기대(1110)는, 도전성 부재를 포함한다. 기대(1110)의 도전성 부재는 하부 전극으로서 기능할 수 있다. 정전 척(1111)은, 기대(1110) 위에 배치된다. 정전 척(1111)은, 세라믹 부재(1111a)와 세라믹 부재(1111a) 내에 배치되는 정전 전극(1111b)을 포함한다. 세라믹 부재(1111a)는, 중앙 영역(111a)을 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 세라믹 부재(1111a)는, 환상 영역(111b)도 갖는다. 또한, 환상 정전 척이나 환상 절연 부재와 같은, 정전 척(1111)을 둘러싸는 다른 부재가 환상 영역(111b)을 가져도 된다. 이 경우, 링 어셈블리(112)는, 환상 정전 척 또는 환상 절연 부재 위에 배치되어도 되고, 정전 척(1111)과 환상 절연 부재의 양방 위에 배치되어도 된다. 또, 후술하는 RF 전원(31) 및/또는 DC 전원(32)에 결합되는 적어도 하나의 RF/DC 전극이 세라믹 부재(1111a) 내에 배치되어도 된다. 이 경우, 적어도 하나의 RF/DC 전극이 하부 전극으로서 기능한다. 후술하는 바이어스 RF 신호 및/또는 DC 신호가 적어도 하나의 RF/DC 전극에 공급되는 경우, RF/DC 전극은 바이어스 전극이라고도 불린다. 또한, 기대(1110)의 도전성 부재와 적어도 하나의 RF/DC 전극이 복수의 하부 전극으로서 기능해도 된다. 또, 정전 전극(1111b)이 하부 전극으로서 기능해도 된다. 따라서, 기판 지지부(11)는, 적어도 하나의 하부 전극을 포함한다.
링 어셈블리(112)는, 하나 또는 복수의 환상 부재를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 하나 또는 복수의 환상 부재는, 하나 또는 복수의 에지 링과 적어도 하나의 커버 링을 포함한다. 에지 링은, 도전성 재료 또는 절연 재료로 형성되고, 커버 링은, 절연 재료로 형성된다.
또, 기판 지지부(11)는, 정전 척(1111), 링 어셈블리(112) 및 기판 중 적어도 하나를 타깃 온도로 조절하도록 구성되는 온도 조절 모듈을 포함해도 된다. 온도 조절 모듈은, 히터, 전열 매체, 유로(1110a), 또는 이들의 조합을 포함해도 된다. 유로(1110a)에는, 브라인이나 가스와 같은 전열 유체가 흐른다. 일 실시형태에 있어서, 유로(1110a)가 기대(1110) 내에 형성되고, 하나 또는 복수의 히터가 정전 척(1111)의 세라믹 부재(1111a) 내에 배치된다. 또, 기판 지지부(11)는, 기판(W)의 이면과 중앙 영역(111a) 사이의 간극에 전열 가스를 공급하도록 구성된 전열 가스 공급부를 포함해도 된다.
샤워 헤드(13)는, 가스 공급부(20)로부터의 적어도 하나의 처리 가스를 플라즈마 처리 공간(10s) 내에 도입하도록 구성된다. 샤워 헤드(13)는, 적어도 하나의 가스 공급구(13a), 적어도 하나의 가스 확산실(13b), 및 복수의 가스 도입구(13c)를 갖는다. 가스 공급구(13a)에 공급된 처리 가스는, 가스 확산실(13b)을 통과하여 복수의 가스 도입구(13c)로부터 플라즈마 처리 공간(10s) 내에 도입된다. 또, 샤워 헤드(13)는, 적어도 하나의 상부 전극을 포함한다. 또한, 가스 도입부는, 샤워 헤드(13)에 더하여, 측벽(10a)에 형성된 하나 또는 복수의 개구부에 장착되는 하나 또는 복수의 사이드 가스 주입부(SGI: Side Gas Injector)를 포함해도 된다.
가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 가스 소스(21) 및 적어도 하나의 유량 제어기(22)를 포함해도 된다. 일 실시형태에 있어서, 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스를, 각각에 대응하는 가스 소스(21)로부터 각각에 대응하는 유량 제어기(22)를 통하여 샤워 헤드(13)에 공급하도록 구성된다. 각 유량 제어기(22)는, 예를 들면 매스 플로 컨트롤러 또는 압력 제어식의 유량 제어기를 포함해도 된다. 또한, 가스 공급부(20)는, 적어도 하나의 처리 가스의 유량을 변조 또는 펄스화하는 적어도 하나의 유량 변조 디바이스를 포함해도 된다.
전원(30)은, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 개재하여 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되는 RF 전원(31)을 포함한다. RF 전원(31)은, 적어도 하나의 RF 신호(RF 전력)를 적어도 하나의 하부 전극 및/또는 적어도 하나의 상부 전극에 공급하도록 구성된다. 이로써, 플라즈마 처리 공간(10s)에 공급된 적어도 하나의 처리 가스로부터 플라즈마가 형성된다. 따라서, RF 전원(31)은, 플라즈마 생성부(12)의 적어도 일부로서 기능할 수 있다. 또, 바이어스 RF 신호를 적어도 하나의 하부 전극에 공급함으로써, 기판(W)에 바이어스 전위가 발생하고, 형성된 플라즈마 중의 이온 성분을 기판(W)으로 끌어들일 수 있다.
일 실시형태에 있어서, RF 전원(31)은, 제1 RF 생성부(31a) 및 제2 RF 생성부(31b)를 포함한다. 제1 RF 생성부(31a)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 개재하여 적어도 하나의 하부 전극 및/또는 적어도 하나의 상부 전극에 결합되고, 플라즈마 생성용의 소스 RF 신호(소스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 일 실시형태에 있어서, 소스 RF 신호는, 10MHz~150MHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 제1 RF 생성부(31a)는, 상이한 주파수를 갖는 복수의 소스 RF 신호를 생성하도록 구성되어도 된다. 생성된 하나 또는 복수의 소스 RF 신호는, 적어도 하나의 하부 전극 및/또는 적어도 하나의 상부 전극에 공급된다.
제2 RF 생성부(31b)는, 적어도 하나의 임피던스 정합 회로를 개재하여 적어도 하나의 하부 전극에 결합되고, 바이어스 RF 신호(바이어스 RF 전력)를 생성하도록 구성된다. 바이어스 RF 신호의 주파수는, 소스 RF 신호의 주파수와 동일해도 되고 상이해도 된다. 일 실시형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 소스 RF 신호의 주파수보다 낮은 주파수를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 바이어스 RF 신호는, 100kHz~60MHz의 범위 내의 주파수를 갖는다. 일 실시형태에 있어서, 제2 RF 생성부(31b)는, 상이한 주파수를 갖는 복수의 바이어스 RF 신호를 생성하도록 구성되어도 된다. 생성된 하나 또는 복수의 바이어스 RF 신호는, 적어도 하나의 하부 전극에 공급된다. 또, 다양한 실시형태에 있어서, 소스 RF 신호 및 바이어스 RF 신호 중 적어도 하나가 펄스화되어도 된다.
또, 전원(30)은, 플라즈마 처리 챔버(10)에 결합되는 DC 전원(32)을 포함해도 된다. DC 전원(32)은, 제1 DC 생성부(32a) 및 제2 DC 생성부(32b)를 포함한다. 일 실시형태에 있어서, 제1 DC 생성부(32a)는, 적어도 하나의 하부 전극에 접속되고, 제1 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제1 DC 신호는, 적어도 하나의 하부 전극에 인가된다. 일 실시형태에 있어서, 제2 DC 생성부(32b)는, 적어도 하나의 상부 전극에 접속되고, 제2 DC 신호를 생성하도록 구성된다. 생성된 제2 DC 신호는, 적어도 하나의 상부 전극에 인가된다.
다양한 실시형태에 있어서, 제1 및 제2 DC 신호가 펄스화되어도 된다. 이 경우, 전압 펄스의 시퀀스가 적어도 하나의 하부 전극 및/또는 적어도 하나의 상부 전극에 인가된다. 전압 펄스는, 사각형, 사다리꼴, 삼각형 또는 이들의 조합의 펄스 파형을 가져도 된다. 일 실시형태에 있어서, DC 신호로부터 전압 펄스의 시퀀스를 생성하기 위한 파형 생성부가 제1 DC 생성부(32a)와 적어도 하나의 하부 전극의 사이에 접속된다. 따라서, 제1 DC 생성부(32a) 및 파형 생성부는, 전압 펄스 생성부를 구성한다. 제2 DC 생성부(32b) 및 파형 생성부가 전압 펄스 생성부를 구성하는 경우, 전압 펄스 생성부는, 적어도 하나의 상부 전극에 접속된다. 전압 펄스는, 양의 극성을 가져도 되고, 음의 극성을 가져도 된다. 또, 전압 펄스의 시퀀스는, 1주기 내에 하나 또는 복수의 양극성 전압 펄스와 하나 또는 복수의 음극성 전압 펄스를 포함해도 된다. 또한, 제1 및 제2 DC 생성부(32a, 32b)는, RF 전원(31)에 더하여 마련되어도 되고, 제1 DC 생성부(32a)가 제2 RF 생성부(31b) 대신에 마련되어도 된다.
배기 시스템(40)은, 예를 들면 플라즈마 처리 챔버(10)의 저부(底部)에 마련된 가스 배출구(10e)에 접속될 수 있다. 배기 시스템(40)은, 압력 조정 밸브 및 진공 펌프를 포함해도 된다. 압력 조정 밸브에 의하여, 플라즈마 처리 공간(10s) 내의 압력이 조정된다. 진공 펌프는, 터보 분자 펌프, 드라이 펌프 또는 이들의 조합을 포함해도 된다.
도 3은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 플로차트이다. 도 3에 나타나는 에칭 방법 MT1(이하, "방법 MT1"이라고 한다)은, 상기 실시형태의 플라즈마 처리 장치(1)에 의하여 실행될 수 있다. 방법 MT1은, 도 4의 기판(W1)에 적용될 수 있다.
도 4는, 도 3의 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 단면도이다. 도 4에 나타나는 바와 같이, 일 실시형태에 있어서, 기판(W1)은, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)을 포함한다. 기판(W1)은, 제3 영역을 더 포함하고 있어도 된다. 제1 영역(R1)은, 마스크로서 기능해도 된다. 제1 영역(R1)은, 적어도 하나의 개구(OP)를 갖고 있다. 적어도 하나의 개구(OP)는, 홀이어도 되고, 슬릿이어도 된다. 제1 영역(R1)은, 복수의 개구(OP)를 가져도 된다. 인접하는 복수의 개구(OP) 사이에 위치하는 제1 영역(R1)의 폭은, 20nm 이하여도 되고, 10nm 이하여도 된다. 제2 영역(R2)은, 제1 영역(R1)의 아래에 있어도 된다. 제3 영역(R3)은, 제2 영역(R2)의 아래에 있어도 된다. 제3 영역(R3)은, 제1 영역(R1)의 아래에 있어도 된다. 기판(W1)은, 하지(下地) 영역(UR)을 더 포함해도 된다. 하지 영역(UR)은, 제3 영역(R3)의 아래에 있어도 된다. 기판(W1)에서는, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3), 및 하지 영역(UR)이, 이 순서로 하방향으로 나열되어 있어도 된다.
제1 영역(R1)은, 제1 재료를 포함한다. 제1 재료는, 금속 또는 실리콘을 포함해도 된다. 금속은, 텅스텐 또는 몰리브데넘을 포함해도 된다. 실리콘은, 폴리실리콘을 포함해도 된다. 제1 영역(R1)은, 폴리실리콘막이어도 된다. 제1 영역(R1)은, 붕소 함유 실리콘막, 텅스텐막, 텅스텐실리콘막, 또는 몰리브데넘막이어도 된다. 제1 영역(R1)은, 500nm 이상의 두께를 갖고 있어도 된다.
제2 영역(R2)은, 제2 재료를 포함한다. 제2 재료는, 제1 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함한다. 제2 재료는, 실리콘에 더하여, 질소를 포함해도 된다. 제2 재료는, 실리콘 질화물(SiNx)을 포함해도 된다. x는 양의 실수이다. 제2 영역(R2)은, 실리콘 질화막이어도 된다. 제2 영역(R2)은, 150nm 이상의 두께를 갖고 있어도 된다. 제2 재료는, 실리콘에 더하여, 산소를 포함해도 된다. 제2 재료는, 실리콘 산화물(SiOx)을 포함해도 된다. x는 양의 실수이다. 제2 영역(R2)은, 실리콘 산화막이어도 된다. 제2 영역(R2)은, 800nm 이하의 두께를 갖고 있어도 된다.
제3 영역(R3)은 제3 재료를 포함한다. 제3 재료는, 제1 재료 및 제2 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함한다. 제3 재료는, 실리콘에 더하여, 산소를 포함해도 된다. 제3 재료는, 실리콘 산화물(SiOx)을 포함해도 된다. x는 양의 실수이다. 제3 영역(R3)은, 실리콘 산화막이어도 된다. 제3 영역은, 100nm 이상의 두께를 갖고 있어도 되고, 200nm 이상의 두께를 갖고 있어도 되며, 300nm 이상의 두께를 갖고 있어도 된다. 제3 영역은, 800nm 이하의 두께를 갖고 있어도 되고, 400nm 이하의 두께를 갖고 있어도 된다. 제2 재료가 실리콘 및 산소를 포함하는 경우에는, 제3 영역(R3)은 없어도 된다.
하지 영역(UR)은, 금속 또는 실리콘을 포함해도 된다. 하지 영역(UR)은, 실리콘 질화물(SiNx)을 포함해도 되고, 실리콘 산화물(SiOx)을 포함해도 되며, 실리콘 산 질화물(SiON)을 포함해도 된다. 하지 영역(UR)은, 실리콘 질화막, 실리콘 산화막 또는 실리콘 산질화막 중 적어도 하나를 포함해도 된다.
이하, 방법 MT1에 대하여, 방법 MT1이 상기 실시형태의 플라즈마 처리 장치(1)를 이용하여 기판(W1)에 적용되는 경우를 예로 들어, 도 3~도 8을 참조하면서 설명한다. 도 5~도 8은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다. 플라즈마 처리 장치(1)가 이용되는 경우에는, 제어부(2)에 의한 플라즈마 처리 장치(1)의 각부(各部)의 제어에 의하여, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 방법 MT1이 실행될 수 있다. 방법 MT1에서는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된 기판 지지부(11) 상의 기판(W) 대신에 기판(W1)을 처리한다.
도 3에 나타나는 바와 같이, 방법 MT1은, 공정 ST1~공정 ST5를 포함한다. 공정 ST1~공정 ST5는 순서대로 실행될 수 있다. 방법 MT1은, 공정 ST4를 포함하지 않아도 되고, 공정 ST5를 포함하지 않아도 된다.
(공정 ST1)
공정 ST1에서는, 도 4에 나타나는 기판(W1)을 준비한다. 기판(W1)은, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 있어서 기판 지지부(11)에 의하여 지지될 수 있다.
(공정 ST2)
공정 ST2에서는, 도 5에 나타나는 바와 같이, 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마(PL1)를 이용하여, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성한다. 공정 ST2의 종료 시에 제1 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 금속 함유 퇴적물(DP)은, 제2 영역(R2)에 비하여 제1 영역(R1) 상에 우선적으로 형성될 수 있다. 여기에서, "금속 함유 퇴적물(DP)은, 제2 영역(R2)에 비하여 제1 영역(R1) 상에 우선적으로 형성될 수 있다"란, 예를 들면, 제1 영역(R1) 상의 금속 함유 퇴적물(DP)의 두께가, 제2 영역(R2) 상의 금속 함유 퇴적물(DP)의 두께보다 큰 것을 의미한다. 보다 구체적으로는, "금속 함유 퇴적물(DP)은, 제2 영역(R2)에 비하여 제1 영역(R1) 상에 우선적으로 형성될 수 있다"란, 예를 들면, 제2 영역(R2) 상의 금속 함유 퇴적물(DP)의 두께가, 제1 영역(R1) 상의 금속 함유 퇴적물(DP)의 두께의 50% 이하인 것을 의미한다. 퇴적은 이하와 같이 행해져도 된다. 먼저, 가스 공급부(20)에 의하여, 제1 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급한다. 다음으로, 플라즈마 생성부(12)에 의하여, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에서 제1 처리 가스로부터 제1 플라즈마(PL1)를 생성한다. 제어부(2)는, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)이 형성되도록, 가스 공급부(20) 및 플라즈마 생성부(12)를 제어한다.
제1 처리 가스는, 탄소 및 수소 중 적어도 하나와, 할로젠과, 금속을 포함한다. 할로젠은, 불소, 염소 및 브로민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소여도 된다. 제1 처리 가스는, 탄소 함유 가스 및 수소 함유 가스 중 적어도 하나와, 금속 함유 가스를 포함해도 된다. 할로젠은, 탄소 함유 가스에 포함되어도 되고, 수소 함유 가스에 포함되어도 되며, 금속 함유 가스에 포함되어도 된다. 제1 처리 가스에 포함되는 금속은, 몰리브데넘 또는 텅스텐 중 적어도 하나를 포함해도 된다.
제1 처리 가스에 포함될 수 있는 금속 함유 가스는, 할로젠화 몰리브데넘 가스 또는 할로젠화 텅스텐 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다. 할로젠화 몰리브데넘 가스는, MoF3 가스, MoF5 가스, MoF6 가스, MoCl6 가스, MoBr6 가스, MoCl2 가스, MoBr2 가스, MoCl5 가스, Mo3Br5 가스, Mo6Cl8 가스, Mo6Cl12 가스, Mo6Br12 가스 및 Mo6Cl14 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 된다. 할로젠화 텅스텐 가스는, WF6 가스, WCl6 가스, WBr6 가스 및 WF5Cl 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함해도 된다.
금속 함유 가스의 유량비는, 탄소 함유 가스 및 수소 함유 가스 중 적어도 하나의 유량비보다 작아도 된다. 본 개시에 있어서, 각 가스의 유량비는, 처리 가스의 전체 유량에 대한 각 가스의 유량의 비율(체적%)이다.
제1 처리 가스의 전체 유량에 대한 금속 함유 가스의 유량의 비율은, 10체적% 이하여도 되고, 5체적% 이하여도 된다. 혹은, 제1 처리 가스의 전체 유량에 대한 금속 함유 가스의 유량의 비율은, 0.5체적% 이상 3체적% 이하여도 된다.
제1 처리 가스에 포함될 수 있는 탄소 함유 가스는, CH4 가스, C2H2 가스, C2H4 가스, CH3F 가스, CH2F2 가스, CHF3 가스 및 CO 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다.
제1 처리 가스에 포함될 수 있는 수소 함유 가스는, H2가스, SiH4 가스 및 NH3 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다.
제1 처리 가스는, 하이드로카본(CxHy) 가스 또는 하이드로플루오로카본(CxHyFz) 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다. x, y 및 z는 1 이상의 정수이다. 하이드로카본 가스는, CH4 가스, C2H2 가스, C2H4 가스, C2H6 가스, C3H6 가스 및 C3H8 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다. 하이드로플루오로카본 가스는, CH2F2, CHF3 가스, CH3F 가스 및 C3H2F4 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다.
제1 처리 가스는, 예를 들면 아르곤 가스, 헬륨 가스, 제논 가스 또는 네온 가스 등의 희가스를 포함해도 된다. 제1 처리 가스는, 예를 들면 질소(N2) 가스를 포함해도 된다. 희가스의 유량비는, 탄소 함유 가스 및 수소 함유 가스 중 적어도 하나의 유량비보다 커도 된다.
공정 ST2의 지속 시간은 1초 이상이어도 되고, 10초 이상이어도 된다. 공정 ST2의 지속 시간은, 1000초 이하여도 되고, 100초 이하여도 된다.
공정 ST2에 있어서, 기판 지지부(11)의 온도는, 50℃ 이상이어도 되고, 100℃ 이상이어도 되며, 100℃ 초과여도 되고, 120℃ 이상이어도 되며, 130℃ 이상이어도 되고, 130℃ 초과여도 되며, 140℃ 이상이어도 되고, 150℃ 이상이어도 된다. 또, 기판 지지부(11)의 온도는 250℃ 이하여도 되고, 220℃ 이하여도 되며, 200℃ 이하여도 된다.
공정 ST2에 있어서, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 압력은 10mTorr(1.3Pa) 이상이어도 된다. 또, 플라즈마 처리 챔버(10) 내의 압력은, 100mTorr(13Pa) 이하여도 되고, 50mTorr(6.7Pa) 이하여도 된다.
공정 ST2에 있어서, 기판 지지부(11)에 대향하는 대향 전극에는 RF 전력이 주어질 수 있다. RF 전력은 100W 이상, 1000W 이하여도 되고, 200W 이상, 800W 이하여도 되며, 300W 이상, 500W 이하여도 된다. RF 전력의 주파수는, 27MHz 이상, 100MHz 이하여도 된다.
공정 ST2에 있어서, 기판 지지부(11)(예를 들면 본체부(111) 중의 전극)에 바이어스 전력이 주어져도 되고, 주어지지 않아도 된다. 공정 ST2에 있어서의 바이어스 전력은, 공정 ST3에 있어서의 바이어스 전력보다 작아도 되고, 100W 미만이어도 된다.
금속 함유 퇴적물(DP)은, 제1 영역(R1)의 상면 상에 형성될 수 있다. 금속 함유 퇴적물(DP)은, 제1 영역(R1)의 개구(OP)를 획정하는 측벽 상에 형성되어도 된다. 금속 함유 퇴적물(DP)은, 개구(OP)를 획정하는 측벽의 상측 부분에 형성되어 있어도 되고, 개구(OP)를 획정하는 측벽의 상측 부분에 형성되지 않아도 된다. 금속 함유 퇴적물(DP)은, 제1 처리 가스에 포함되는 금속을 포함한다. 금속 함유 퇴적물(DP)은, 몰리브데넘 또는 텅스텐 중 적어도 하나를 포함해도 된다. 금속 함유 퇴적물(DP)은, 몰리브데넘 함유층이어도 되고, 텅스텐 함유층이어도 된다.
금속 함유 퇴적물(DP)은 탄소를 포함해도 된다. 금속 함유 퇴적물(DP)은 텅스텐 탄화물(WCx)을 포함해도 된다. x는 양의 실수이다. 공정 ST2의 종료 시에 있어서, 금속 함유 퇴적물(DP)의 두께의 최댓값은 5nm 이상이어도 된다.
이론에 구속되지 않지만, 금속 함유 퇴적물(DP)은 이하와 같이 형성될 수 있다. 제1 처리 가스에 탄소 및 금속(예를 들면, 텅스텐 또는 몰리브데넘)이 포함되는 경우, 제1 플라즈마(PL1) 중의 금속을 포함하는 활성종은, 제1 플라즈마(PL1) 중의 탄소를 포함하는 활성종과 반응한다. 그 결과, 제1 영역(R1)의 상면에 금속 탄화물(MCx)을 포함하는 금속 함유 퇴적물이 퇴적된다. 혹은, 제1 처리 가스에 수소 및 금속이 포함되는 경우, 제1 플라즈마(PL1) 중의 할로젠을 포함하는 활성종이 제1 플라즈마(PL1) 중의 수소를 포함하는 활성종에 의하여 스캐빈지된다. 그 결과, 제1 플라즈마(PL1) 중에 남은 금속을 포함하는 활성종에서 유래하는 금속 함유 퇴적물이, 제1 영역(R1)의 상면에 퇴적된다. 제1 처리 가스에 탄소 및 수소가 양방 포함되는 경우, 금속과 탄소의 반응과, 수소에 의한 할로젠의 스캐빈지가 함께 진행된다.
(공정 ST3)
공정 ST3에서는, 도 6에 나타나는 바와 같이, 제2 처리 가스로부터 생성되는 제2 플라즈마(PL2)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제2 영역(R2)을 에칭한다. 이로써, 제2 영역(R2)에 개구가 형성된다. 공정 ST3의 종료 시에 제2 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST3은 이하와 같이 행해져도 된다. 먼저, 가스 공급부(20)에 의하여, 제2 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급한다. 다음으로, 플라즈마 생성부(12)에 의하여, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에서 제2 처리 가스로부터 제2 플라즈마(PL2)를 생성한다. 제어부(2)는, 제2 플라즈마(PL2)에 의하여 제2 영역(R2)이 에칭되도록, 가스 공급부(20) 및 플라즈마 생성부(12)를 제어한다.
제2 처리 가스는, 제1 처리 가스와는 상이하다. 제2 처리 가스는, 수소 함유 가스를 포함해도 된다. 수소 함유 가스의 예는, 하이드로플루오로카본 가스를 포함한다. 하이드로플루오로카본 가스의 예는, 제1 처리 가스에 포함될 수 있는 하이드로플루오로카본 가스의 예와 동일하다. 제2 처리 가스는, 불소 함유 가스를 더 포함해도 된다. 불소 함유 가스의 예는, 플루오로카본(CxFy) 가스 또는 NF3 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다. x 및 y는 1 이상의 정수이다. 플루오로카본 가스는, CF4 가스, C3F6 가스, C3F8 가스, C4F6 가스 및 C4F8 가스 중 적어도 하나를 포함해도 된다.
공정 ST3에 있어서, 기판 지지부(11)의 온도는 10℃ 이상 100℃ 이하여도 된다.
공정 ST3에 있어서, 금속 함유 퇴적물(DP)은 제거될 수 있다. 공정 ST3에 있어서, 제1 영역(R1)의 일부도 제거될 수 있다.
(공정 ST4)
공정 ST4에서는, 도 7에 나타나는 바와 같이, 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마(PL1)를 이용하여, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성한다. 공정 ST4의 종료 시에 제1 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST4는, 공정 ST2와 동일하게 실시될 수 있다.
(공정 ST5)
공정 ST5에서는, 도 8에 나타나는 바와 같이 제3 처리 가스로부터 생성되는 제3 플라즈마(PL3)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제3 영역(R3)을 에칭한다. 이로써, 제3 영역(R3)에 개구가 형성된다. 공정 ST5의 종료 시에 제3 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST5는 이하와 같이 행해져도 된다. 먼저, 가스 공급부(20)에 의하여, 제3 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급한다. 다음으로, 플라즈마 생성부(12)에 의하여, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에서 제3 처리 가스로부터 제3 플라즈마(PL3)를 생성한다. 제어부(2)는, 제3 플라즈마(PL3)에 의하여 제3 영역(R3)이 에칭되도록, 가스 공급부(20) 및 플라즈마 생성부(12)를 제어한다.
제3 처리 가스는, 제1 처리 가스 및 제2 처리 가스와는 상이하다. 제3 처리 가스는, 수소 함유 가스를 포함하지 않아도 된다. 수소 함유 가스의 예는, 제2 처리 가스에 포함될 수 있는 수소 함유 가스의 예와 동일하다. 제3 처리 가스는, 불소 함유 가스를 포함해도 된다. 불소 함유 가스의 예는, 제2 처리 가스에 포함될 수 있는 불소 함유 가스의 예와 동일하다.
공정 ST5에 있어서, 기판 지지부(11)의 온도는 10℃ 이상 100℃ 이하여도 된다.
공정 ST5에 있어서, 금속 함유 퇴적물(DP)은 제거될 수 있다. 공정 ST5에 있어서, 제1 영역(R1)의 일부도 제거될 수 있다.
상기 MT1에 의하면, 공정 ST2에 있어서 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)이 형성된다. 그 결과, 공정 ST3에 있어서, 제1 영역(R1)에 대한 제2 영역(R2)의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다. 또한, 공정 ST4에 있어서 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)이 형성된다. 그 결과, 공정 ST5에 있어서, 제1 영역(R1)에 대한 제3 영역(R3)의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
또, 상기 MT1에 의하면, 제2 영역(R2) 및 제3 영역(R3)에 형성되는 개구의 테이퍼를 억제할 수 있다. 즉, 개구의 상단(제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)의 계면)에 있어서의 CD(Critical Dimension)에 대한 개구의 하단(제3 영역(R3)과 하지 영역(UR)의 계면)에 있어서의 CD의 비율을 크게 할 수 있다.
또, 상기 MT1에 의하면, 공정 ST4에 있어서, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성할 때에, 또는 공정 ST5에 있어서 금속 함유 퇴적물(DP)이 제거될 때에, 금속 함유 퇴적물(DP)에 포함되는 금속 원자가 제3 영역(R3)의 표면에 공급되고, 제3 영역(R3)의 일부의 실리콘 원자가 금속 원자와 치환된다. 금속의 원자량은 실리콘의 원자량보다 크므로, 제3 영역(R3)에 있어서 일부의 실리콘 원자가 금속 원자로 치환된 부분은, 화학적으로 불안정해진다. 제3 영역(R3)이 실리콘에 더하여 산소를 포함하는 경우에는, 금속과 산소의 결합 에너지는, 실리콘과 산소의 결합 에너지보다 낮으므로, 해당 부분은, 에칭되기 쉬워진다. 그 결과, 공정 ST5에 있어서, 제3 영역(R3)의 에칭 속도를 향상시킬 수 있다.
도 9는, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 플로차트이다. 도 9에 나타나는 에칭 방법 MT2(이하, "방법 MT2"라고 한다)는, 상기 실시형태의 플라즈마 처리 장치(1)에 의하여 실행될 수 있다. 방법 MT2는, 도 10의 기판(W2)에 적용될 수 있다.
도 10은, 도 9의 방법이 적용될 수 있는 일례의 기판의 단면도이다. 도 10에 나타나는 바와 같이, 기판(W2)은, 제1 영역(R1), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3), 및 하지 영역(UR)에 더하여, 제4 영역(R4)과, 제5 영역(R5)을 포함한다. 제4 영역(R4)은, 제1 영역(R1)과 제2 영역(R2)의 사이여도 된다. 제5 영역(R5)은, 제4 영역(R4)과 제2 영역(R2)의 사이여도 된다. 기판(W2)에서는, 제1 영역(R1), 제4 영역(R4), 제5 영역(R5), 제2 영역(R2), 제3 영역(R3), 및 하지 영역(UR)이, 이 순서로 하방향으로 나열되어 있어도 된다.
제4 영역(R4)은, 제4 재료를 포함한다. 제4 재료는, 실리콘 및 질소를 포함해도 된다. 제4 재료는, 실리콘 질화물(SiNx)을 포함해도 된다. 제4 재료는, 제2 재료와 상이해도 되고, 제2 재료와 동일해도 된다. 제4 영역(R4)은, 실리콘 질화막이어도 된다. 제4 영역(R4)의 두께의 예는, 도 4의 기판(W1)에 있어서의 제2 영역(R2)의 두께의 예와 동일해도 된다.
제5 영역(R5)은, 제5 재료를 포함한다. 제5 재료는, 제4 재료와 상이해도 된다. 제5 재료는, 실리콘 및 산소를 포함해도 된다. 제5 재료는, 실리콘 산화물(SiOx)을 포함해도 된다. 제5 재료는, 제3 재료와 상이해도 되고, 제3 재료와 동일해도 된다. 제5 영역(R5)은, 실리콘 산화막이어도 된다. 제5 영역(R5)의 두께의 예는, 도 4의 기판(W1)에 있어서의 제3 영역(R3)의 두께의 예와 동일해도 된다.
기판(W2)의 제2 영역(R2)의 두께의 예는, 도 4의 기판(W1)에 있어서의 제2 영역(R2)의 두께의 예와 동일해도 되고, 10nm 이상 100nm 이하여도 된다. 기판(W2)의 제3 영역(R3)의 두께의 예는, 도 4의 기판(W1)에 있어서의 제3 영역(R3)의 두께의 예와 동일해도 된다.
이하, 방법 MT2에 대하여, 방법 MT2가 상기 실시형태의 플라즈마 처리 장치(1)를 이용하여 기판(W2)에 적용되는 경우를 예로 들어, 도 9~도 18을 참조하면서 설명한다. 도 11~도 18은, 일 예시적 실시형태에 관한 에칭 방법의 일 공정을 나타내는 단면도이다. 플라즈마 처리 장치(1)가 이용되는 경우에는, 제어부(2)에 의한 플라즈마 처리 장치(1)의 각부의 제어에 의하여, 플라즈마 처리 장치(1)에 있어서 방법 MT2가 실행될 수 있다. 방법 MT2에서는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 배치된 기판 지지부(11) 상의 기판(W) 대신에 기판(W2)을 처리한다.
도 9에 나타나는 바와 같이, 방법 MT2는, 공정 ST11~공정 ST19를 포함할 수 있다. 공정 ST11~공정 ST19는 순서대로 실행될 수 있다. 방법 MT2는, 공정 ST12를 포함하지 않아도 되고, 공정 ST14를 포함하지 않아도 되며, 공정 ST18을 포함하지 않아도 된다. 방법 MT2는, 공정 ST12, 공정 ST14, 공정 ST16 및 공정 ST18 중, 적어도 어느 하나를 포함하지 않아도 된다.
(공정 ST11)
공정 ST11에서는, 도 10에 나타나는 기판(W2)을 준비한다. 기판(W2)은, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 있어서 기판 지지부(11)에 의하여 지지될 수 있다.
(공정 ST12)
공정 ST12에서는, 도 11에 나타나는 바와 같이, 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마(PL1)를 이용하여, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성한다. 공정 ST12의 종료 시에 제1 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST12는, 공정 ST2와 동일하게 실시될 수 있다.
(공정 ST13)
공정 ST13에서는, 도 12에 나타나는 바와 같이, 제4 처리 가스로부터 생성되는 제4 플라즈마(PL4)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제4 영역(R4)을 에칭한다. 이로써, 제4 영역(R4)에 개구가 형성된다. 공정 ST13의 종료 시에 제4 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST13은 이하와 같이 행해져도 된다. 먼저, 가스 공급부(20)에 의하여, 제4 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급한다. 다음으로, 플라즈마 생성부(12)에 의하여, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에서 제4 처리 가스로부터 제4 플라즈마(PL4)를 생성한다. 제어부(2)는, 제4 플라즈마(PL4)에 의하여 제4 영역(R4)이 에칭되도록, 가스 공급부(20) 및 플라즈마 생성부(12)를 제어한다.
제4 처리 가스는, 제2 처리 가스와 동일한 처리 가스여도 되고, 제2 처리 가스와는 상이한 처리 가스여도 된다. 제4 처리 가스의 예는, 제2 처리 가스의 예와 동일해도 된다. 공정 ST13에서는, 제2 처리 가스로부터 생성되는 제2 플라즈마(PL2)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제4 영역(R4)을 에칭해도 된다.
(공정 ST14)
공정 ST14에서는, 도 13에 나타나는 바와 같이, 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마(PL1)를 이용하여, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성한다. 공정 ST14의 종료 시에 제1 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST14는, 공정 ST2와 동일하게 실시될 수 있다.
(공정 ST15)
공정 ST15에서는, 도 14에 나타나는 바와 같이, 제5 처리 가스로부터 생성되는 제5 플라즈마(PL5)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제5 영역(R5)을 에칭한다. 이로써, 제5 영역(R5)에 개구가 형성된다. 공정 ST15의 종료 시에 제5 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST15는 이하와 같이 행해져도 된다. 먼저, 가스 공급부(20)에 의하여, 제5 처리 가스를 플라즈마 처리 챔버(10) 내에 공급한다. 다음으로, 플라즈마 생성부(12)에 의하여, 플라즈마 처리 챔버(10) 내에서 제5 처리 가스로부터 제5 플라즈마(PL5)를 생성한다. 제어부(2)는, 제5 플라즈마(PL5)에 의하여 제5 영역(R5)이 에칭되도록, 가스 공급부(20) 및 플라즈마 생성부(12)를 제어한다.
제5 처리 가스는, 제3 처리 가스와 동일한 처리 가스여도 되고, 제3 처리 가스와는 상이한 처리 가스여도 된다. 제5 처리 가스의 예는, 제3 처리 가스의 예와 동일해도 된다. 공정 ST15에서는, 제3 처리 가스로부터 생성되는 제3 플라즈마(PL3)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제5 영역(R5)을 에칭해도 된다.
(공정 ST16)
공정 ST16에서는, 도 15에 나타나는 바와 같이, 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마(PL1)를 이용하여, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성한다. 공정 ST16의 종료 시에 제1 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST16은, 공정 ST2와 동일하게 실시될 수 있다.
(공정 ST17)
공정 ST17에서는, 도 16에 나타나는 바와 같이, 제2 처리 가스로부터 생성되는 제2 플라즈마(PL2)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제2 영역(R2)을 에칭한다. 이로써, 제2 영역(R2)에 개구가 형성된다. 공정 ST17의 종료 시에 제2 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST17은, 공정 ST3과 동일하게 실시될 수 있다.
(공정 ST18)
공정 ST18에서는, 도 17에 나타나는 바와 같이, 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마(PL1)를 이용하여, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성한다. 공정 ST18의 종료 시에 제1 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST18은, 공정 ST2와 동일하게 실시될 수 있다.
(공정 ST19)
공정 ST19에서는, 도 18에 나타나는 바와 같이, 제3 처리 가스로부터 생성되는 제3 플라즈마(PL3)를 이용하여, 개구(OP)를 통하여 제3 영역(R3)을 에칭한다. 이로써, 제3 영역(R3)에 개구가 형성된다. 공정 ST19의 종료 시에 제3 처리 가스의 공급은 정지될 수 있다. 공정 ST19는, 공정 ST5와 동일하게 실시될 수 있다.
상기 MT2에 의하면, 공정 ST12에 있어서 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)이 형성된다. 그 결과, 공정 ST13에 있어서, 제1 영역(R1)에 대한 제4 영역(R4)의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다. 공정 ST14에 있어서 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)이 형성된다. 그 결과, 공정 ST15에 있어서, 제1 영역(R1)에 대한 제5 영역(R5)의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다. 공정 ST16에 있어서 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)이 형성된다. 그 결과, 공정 ST17에 있어서, 제1 영역(R1)에 대한 제2 영역(R2)의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다. 공정 ST18에 있어서 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)이 형성된다. 그 결과, 공정 ST19에 있어서, 제1 영역(R1)에 대한 제3 영역(R3)의 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
또, 상기 MT2에 의하면, 제2 영역(R2), 제3 영역(R3), 제4 영역(R4) 및 제5 영역(R5)에 형성되는 개구의 테이퍼를 억제할 수 있다. 즉, 개구의 상단(제1 영역(R1)과 제4 영역(R4)의 계면)에 있어서의 CD에 대한 개구의 하단(제3 영역(R3)과 하지 영역(UR)의 계면)에 있어서의 CD의 비율을 크게 할 수 있다.
또, 상기 MT2에 의하면, 공정 ST14에 있어서, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성할 때에, 또는 공정 ST15에 있어서 금속 함유 퇴적물(DP)이 제거될 때에, 금속 함유 퇴적물(DP)에 포함되는 금속 원자가 제5 영역(R5)의 표면에 공급되고, 제5 영역(R5)의 일부의 실리콘 원자가 금속 원자와 치환된다. 동일하게, 공정 ST18에 있어서, 제1 영역(R1) 상에 금속 함유 퇴적물(DP)을 형성할 때에, 또는 공정 ST19에 있어서 금속 함유 퇴적물(DP)이 제거될 때에, 금속 함유 퇴적물(DP)에 포함되는 금속 원자가, 제3 영역(R3)의 표면에 공급되고, 제3 영역(R3)의 일부의 실리콘 원자가 금속 원자와 치환된다. 금속의 원자량은 실리콘의 원자량보다 크므로, 제5 영역(R5) 및 제3 영역(R3)에 있어서 일부의 실리콘 원자가 금속 원자로 치환된 부분은, 화학적으로 불안정해진다. 제5 영역(R5) 및 제3 영역(R3)이 실리콘에 더하여 산소를 포함하는 경우에는, 금속과 산소의 결합 에너지는, 실리콘과 산소의 결합 에너지보다 낮으므로, 해당 부분은, 에칭되기 쉬워진다. 그 결과, 공정 ST15에 있어서, 제5 영역(R5)의 에칭 속도를 향상시킬 수 있고, 공정 ST19에 있어서, 제3 영역(R3)의 에칭 속도를 향상시킬 수 있다.
이하, 방법 MT1 및 방법 MT2의 평가를 위하여 행한 다양한 실험에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 실험은, 본 개시를 한정하는 것은 아니다.
(제1 실험)
제1 실험에서는, 개구를 갖는 마스크와, 마스크의 아래의 실리콘 함유막과, 실리콘 함유막의 아래의 하지 영역을 포함하는 기판을 준비했다. 실리콘 함유막은, 실리콘 질화막 및 실리콘 산화막을 포함한다. 그 후, WF6 가스와, CH4 가스와, Ar 가스를 포함하는 처리 가스로부터 생성되는 플라즈마를 이용하여, 마스크 상에 텅스텐 함유 퇴적물을 형성했다. 그 후, 마스크의 개구를 통하여 실리콘 함유막을 에칭했다. 이로써, 실리콘 함유막에 개구가 형성되었다. 텅스텐 함유 퇴적물의 형성은, TEM(Transmission Electron Microscopy) 장치의 EDX(Energy Dispersive X-ray spectroscopy)를 이용하여 확인되었다.
(제2 실험)
텅스텐 함유 퇴적물을 형성하지 않았던 것 이외에는, 제1 실험과 동일하게 하여 제2 실험을 행했다.
(제1 실험 및 제2 실험의 결과)
제1 실험 및 제2 실험 각각에 있어서, 에칭 후의 기판의 단면을 관찰하여, 마스크의 두께를 측정했다. 이 결과, 텅스텐 함유 퇴적물의 형성에 의하여, 에칭에 의한 마스크의 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.
제1 실험 및 제2 실험 각각에 있어서, 에칭 후의 기판의 단면을 관찰하여, 실리콘 함유막에 형성된 개구의 CD를 측정했다. 구체적으로는, 개구의 상단(마스크와 실리콘 함유막의 계면)에 있어서의 CD(TopCD)와, 개구의 하단(실리콘 함유막과 하지막의 계면)에 있어서의 CD(BottomCD)를 측정했다. 제1 실험에 있어서, TopCD에 대한 BottomCD의 비율은 73%였다. 한편, 제2 실험에 있어서 TopCD에 대한 BottomCD의 비율은 66%였다. 따라서, 텅스텐 함유 퇴적물의 형성에 의하여, TopCD에 대한 BottomCD의 비율이 커지는 것, 즉 개구의 테이퍼가 억제되는 것을 알 수 있다.
(제3 실험)
제3 실험에서는, 실리콘 산화막을 포함하는 기판을 준비했다. 이 실리콘 산화막에 대하여, WF6 가스와, CH4 가스와, Ar 가스를 포함하는 처리 가스로부터 생성되는 플라즈마를 이용하여, 텅스텐 함유 퇴적물을 형성했다. 그 후, 실리콘 산화막을 에칭했다.
(제4 실험)
텅스텐 함유 퇴적물을 형성하지 않았던 것 이외에는, 제3 실험과 동일하게 하여 제4 실험을 행했다.
(제3 실험 및 제4 실험의 결과)
제3 실험 및 제4 실험 각각에 있어서, 에칭 후의 기판의 단면을 관찰하여, 실리콘 산화막의 두께를 측정했다. 이 결과, 텅스텐 함유막을 형성한 경우의 실리콘 산화막의 에칭양은, 텅스텐 함유막을 형성하지 않은 경우의 실리콘 산화막의 에칭양보다 커지는 것을 알 수 있었다.
(제5 실험)
제5 실험에서는, 폴리실리콘막을 포함하는 기판을 준비했다. 이 폴리실리콘막에 대하여, WF6 가스와, CH4 가스와, Ar 가스를 포함하는 처리 가스로부터 생성되는 플라즈마를 이용하여, 텅스텐 함유 퇴적물을 형성했다. 그 후, 폴리실리콘막을 에칭했다.
(제6 실험)
텅스텐 함유 퇴적물을 형성하지 않았던 것 이외에는, 제5 실험과 동일하게 하여 제6 실험을 행했다.
(제5 실험 및 제6 실험의 결과)
제5 실험 및 제6 실험 각각에 있어서, 에칭 후의 기판의 단면을 관찰하여, 폴리실리콘막의 두께를 측정했다. 이 결과, 텅스텐 함유막을 형성한 경우의 폴리실리콘막의 에칭양은, 텅스텐 함유막을 형성하지 않은 경우의 폴리실리콘막의 에칭양보다 작아지는 것을 알 수 있었다.
이상, 다양한 예시적 실시형태에 대해 설명해 왔지만, 상술한 예시적 실시형태에 한정되지 않고, 다양한 추가, 생략, 치환, 및 변경이 이루어져도 된다. 또, 상이한 실시형태에 있어서의 요소를 조합하여 다른 실시형태를 형성하는 것이 가능하다.
여기에서, 본 개시에 포함되는 다양한 예시적 실시형태를, 이하의 [E1]~[E19]에 기재한다.
[E1]
(a) 기판을 준비하는 공정이며, 상기 기판은, 제1 영역과, 상기 제1 영역의 아래의 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은, 제1 재료를 포함함과 함께 개구를 가지며, 상기 제2 영역은, 상기 제1 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제2 재료를 포함하는, 공정과,
(b) 탄소 및 수소 중 적어도 하나와, 할로젠과, 금속을 포함하는 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마를 이용하여, 상기 제1 영역 상에 금속 함유 퇴적물을 형성하는 공정과,
(c) 상기 (b)의 후, 상기 제1 처리 가스와는 상이한 제2 처리 가스로부터 생성되는 제2 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제2 영역을 에칭하는 공정을 포함하는, 에칭 방법.
에칭 방법 [E1]에 의하면, (c)에 있어서, 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
[E2]
상기 기판은, 상기 제2 영역의 아래의 제3 영역을 더 포함하고, 상기 제3 영역은, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제3 재료를 포함하며,
(d) 상기 (c)의 후, 상기 제1 처리 가스 및 상기 제2 처리 가스와는 상이한 제3 처리 가스로부터 생성되는 제3 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제3 영역을 에칭하는 공정을 더 포함하는, [E1]에 기재된 에칭 방법.
[E3]
상기 (c)와 상기 (d)의 사이에 있어서 상기 (b)가 실시되는, [E2]에 기재된 에칭 방법.
에칭 방법 [E3]에 의하면, (d)에 있어서, 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
[E4]
상기 금속은, 몰리브데넘 또는 텅스텐 중 적어도 하나를 포함하는, [E1] 내지 [E3] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E5]
상기 제1 처리 가스는, 할로젠화 몰리브데넘 가스 또는 할로젠화 텅스텐 가스 중 적어도 하나의 금속 함유 가스를 포함하는, [E4]에 기재된 에칭 방법.
[E6]
상기 할로젠화 몰리브데넘 가스는, MoF3 가스, MoF5 가스, MoF6 가스, MoCl6 가스, MoBr6 가스, MoCl2 가스, MoBr2 가스, MoCl5 가스, Mo3Br5 가스, Mo6Cl8 가스, Mo6Cl12 가스, Mo6Br12 가스 및 Mo6Cl14 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, [E5]에 기재된 에칭 방법.
[E7]
상기 할로젠화 텅스텐 가스는, WF6 가스, WCl6 가스, WBr6 가스 및 WF5Cl 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, [E5]에 기재된 에칭 방법.
[E8]
상기 제1 처리 가스의 전체 유량에 대한 상기 금속 함유 가스의 유량의 비율은, 10체적% 이하인, [E5] 내지 [E7] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E9]
상기 제1 처리 가스는, 하이드로카본 가스 또는 하이드로플루오로카본 가스 중 적어도 하나를 포함하는, [E1] 내지 [E8] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E10]
상기 제2 처리 가스는, 수소 함유 가스를 포함하는, [E1] 내지 [E9] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E11]
상기 제3 처리 가스는, 수소 함유 가스를 포함하지 않는, [E2] 또는 [E2]를 인용하는 [E3] 내지 [E10] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E12]
상기 제2 재료는, 실리콘 질화물을 포함하는, [E1] 내지 [E11] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E13]
상기 제3 재료는, 실리콘 산화물을 포함하는, [E2] 또는 [E2]를 인용하는 [E3] 내지 [E12] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E14]
상기 제3 영역은, 100nm 이상의 두께를 갖는, [E2] 또는 [E2]를 인용하는 [E3] 내지 [E13] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E15]
상기 (a)에 있어서, 상기 기판은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제4 영역과, 상기 제4 영역과 상기 제2 영역 사이의 제5 영역을 더 포함하고, 상기 제4 영역은, 제4 재료를 포함하며, 상기 제5 영역은, 제5 재료를 포함하고,
상기 에칭 방법은,
(e) 상기 (b)와 상기 (c)의 사이에, 제4 처리 가스로부터 생성되는 제4 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제4 영역을 에칭하는 공정과,
(f) 상기 (e)와 상기 (c)의 사이에, 상기 제4 처리 가스와는 상이한 제5 처리 가스로부터 생성되는 제5 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제5 영역을 에칭하는 공정을 더 포함하는, [E1] 내지 [E14] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E16]
상기 (e)와 상기 (f)의 사이 또는 상기 (f)와 상기 (c)의 사이 중 적어도 하나에 있어서 상기 (b)가 실시되는, [E15]에 기재된 에칭 방법.
에칭 방법 [E16]에 의하면, (e) 또는 (f) 중 적어도 하나에 있어서, 에칭 선택비를 향상시킬 수 있다.
[E17]
상기 제4 재료는, 실리콘 질화물을 포함하는, [E15] 또는 [E16]에 기재된 에칭 방법.
[E18]
상기 제5 재료는, 실리콘 산화물을 포함하는, [E15] 내지 [E17] 중 어느 한 항에 기재된 에칭 방법.
[E19]
챔버와,
상기 챔버 내에 있어서 기판을 지지하기 위한 기판 지지부이며, 상기 기판은, 제1 영역과, 상기 제1 영역의 아래의 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은, 제1 재료를 포함함과 함께 개구를 가지며, 상기 제2 영역은, 상기 제1 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제2 재료를 포함하는, 기판 지지부와,
제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 상기 챔버 내에 공급하도록 구성된 가스 공급부이고, 상기 제1 처리 가스는, 탄소 및 수소 중 적어도 하나와, 할로젠과, 금속을 포함하며, 상기 제2 처리 가스는, 상기 제1 처리 가스와는 상이한, 가스 공급부와,
상기 챔버 내에서 상기 제1 처리 가스로부터 제1 플라즈마를 생성하고, 상기 제2 처리 가스로부터 제2 플라즈마를 생성하도록 구성된 플라즈마 생성부와,
제어부를 구비하며,
상기 제어부는,
(b) 상기 제1 플라즈마를 이용하여, 상기 제1 영역 상에 금속 함유 퇴적물을 형성하는 공정과,
(c) 상기 (b)의 후, 상기 제2 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제2 영역을 에칭하는 공정을 실행하도록, 상기 가스 공급부 및 상기 플라즈마 생성부를 제어하도록 구성되는, 플라즈마 처리 장치.
이상의 설명으로부터, 본 개시의 다양한 실시형태는, 설명의 목적으로 본 명세서에서 설명되어 있고, 본 개시의 범위 및 주지로부터 벗어나지 않고 다양한 변경을 할 수 있는 것이, 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시한 다양한 실시형태는 한정하는 것을 의도하고 있지 않고, 실제 범위와 주지는, 첨부된 특허청구의 범위에 의하여 나타난다.

Claims (19)

  1. (a) 기판을 준비하는 공정이며, 상기 기판은, 제1 영역과, 상기 제1 영역의 아래의 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은, 제1 재료를 포함함과 함께 개구를 가지며, 상기 제2 영역은, 상기 제1 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제2 재료를 포함하는, 공정과,
    (b) 탄소 및 수소 중 적어도 하나와, 할로젠과, 금속을 포함하는 제1 처리 가스로부터 생성되는 제1 플라즈마를 이용하여, 상기 제1 영역 상에 금속 함유 퇴적물을 형성하는 공정과,
    (c) 상기 (b)의 후, 상기 제1 처리 가스와는 상이한 제2 처리 가스로부터 생성되는 제2 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제2 영역을 에칭하는 공정을 포함하는, 에칭 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은, 상기 제2 영역의 아래의 제3 영역을 더 포함하고, 상기 제3 영역은, 상기 제1 재료 및 상기 제2 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제3 재료를 포함하며,
    (d) 상기 (c)의 후, 상기 제1 처리 가스 및 상기 제2 처리 가스와는 상이한 제3 처리 가스로부터 생성되는 제3 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제3 영역을 에칭하는 공정을 더 포함하는, 에칭 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 (c)와 상기 (d)의 사이에 있어서 상기 (b)가 실시되는, 에칭 방법.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 금속은, 몰리브데넘 또는 텅스텐 중 적어도 하나를 포함하는, 에칭 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 처리 가스는, 할로젠화 몰리브데넘 가스 또는 할로젠화 텅스텐 가스 중 적어도 하나의 금속 함유 가스를 포함하는, 에칭 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 할로젠화 몰리브데넘 가스는, MoF3 가스, MoF5 가스, MoF6 가스, MoCl6 가스, MoBr6 가스, MoCl2 가스, MoBr2 가스, MoCl5 가스, Mo3Br5 가스, Mo6Cl8 가스, Mo6Cl12 가스, Mo6Br12 가스 및 Mo6Cl14 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 에칭 방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 할로젠화 텅스텐 가스는, WF6 가스, WCl6 가스, WBr6 가스 및 WF5Cl 가스로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 에칭 방법.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 처리 가스의 전체 유량에 대한 상기 금속 함유 가스의 유량의 비율은, 10체적% 이하인, 에칭 방법.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 처리 가스는, 하이드로카본 가스 또는 하이드로플루오로카본 가스 중 적어도 하나를 포함하는, 에칭 방법.
  10. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 처리 가스는, 수소 함유 가스를 포함하는, 에칭 방법.
  11. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제3 처리 가스는, 수소 함유 가스를 포함하지 않는, 에칭 방법.
  12. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 재료는, 실리콘 질화물을 포함하는, 에칭 방법.
  13. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제3 재료는, 실리콘 산화물을 포함하는, 에칭 방법.
  14. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제3 영역은, 100nm 이상의 두께를 갖는, 에칭 방법.
  15. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 (a)에 있어서, 상기 기판은, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 제4 영역과, 상기 제4 영역과 상기 제2 영역 사이의 제5 영역을 더 포함하고, 상기 제4 영역은, 제4 재료를 포함하며, 상기 제5 영역은, 제5 재료를 포함하고,
    상기 에칭 방법은,
    (e) 상기 (b)와 상기 (c)의 사이에, 제4 처리 가스로부터 생성되는 제4 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제4 영역을 에칭하는 공정과,
    (f) 상기 (e)와 상기 (c)의 사이에, 상기 제4 처리 가스와는 상이한 제5 처리 가스로부터 생성되는 제5 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제5 영역을 에칭하는 공정을 더 포함하는, 에칭 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 (e)와 상기 (f)의 사이 또는 상기 (f)와 상기 (c)의 사이 중 적어도 하나에 있어서 상기 (b)가 실시되는, 에칭 방법.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제4 재료는, 실리콘 질화물을 포함하는, 에칭 방법.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 제5 재료는, 실리콘 산화물을 포함하는, 에칭 방법.
  19. 챔버와,
    상기 챔버 내에 있어서 기판을 지지하기 위한 기판 지지부이며, 상기 기판은, 제1 영역과, 상기 제1 영역의 아래의 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은, 제1 재료를 포함함과 함께 개구를 가지며, 상기 제2 영역은, 상기 제1 재료와는 상이함과 함께 실리콘을 포함하는 제2 재료를 포함하는, 기판 지지부와,
    제1 처리 가스 및 제2 처리 가스를 상기 챔버 내에 공급하도록 구성된 가스 공급부이고, 상기 제1 처리 가스는, 탄소 및 수소 중 적어도 하나와, 할로젠과, 금속을 포함하며, 상기 제2 처리 가스는, 상기 제1 처리 가스와는 상이한, 가스 공급부와,
    상기 챔버 내에서 상기 제1 처리 가스로부터 제1 플라즈마를 생성하고, 상기 제2 처리 가스로부터 제2 플라즈마를 생성하도록 구성된 플라즈마 생성부와,
    제어부를 구비하며,
    상기 제어부는,
    (b) 상기 제1 플라즈마를 이용하여, 상기 제1 영역 상에 금속 함유 퇴적물을 형성하는 공정과,
    (c) 상기 (b)의 후, 상기 제2 플라즈마를 이용하여, 상기 개구를 통하여 상기 제2 영역을 에칭하는 공정을 실행하도록, 상기 가스 공급부 및 상기 플라즈마 생성부를 제어하도록 구성되는, 플라즈마 처리 장치.
KR1020230188451A 2022-12-27 2023-12-21 에칭 방법 및 플라즈마 처리 장치 KR20240104009A (ko)

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