KR970062080A - 다중 성분의 합금을 에칭하기 위한 플라즈마 가공 방법 - Google Patents

다중 성분의 합금을 에칭하기 위한 플라즈마 가공 방법 Download PDF

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Abstract

기판상에 부식제 잔류물을 형성하지 않고 다중 성분 합금을 에칭하는 방법이 기술되어 있다. 이러한 방법에서, 기판은 플라즈마 발생기와 플라즈마 전극을 포함하는 가공 챔버내에 위치된다. 가공 가스는 (i) 해리된 Cl+플라즈마 이온과 비해리된 Cl2 +플라즈마 이온을 형성하도록 이온화가 가능한 염소 함유 가스 대 (ii) 가공챔버 내부로 유입되는 염소 함유 가스이 해리를 증가시킬 수 있는 비활성 가스의 용적 유량비(Vt)를 포함한다. 이러한 가공 가스가 이온화되어서, 제1전력 레벨의 RF 전류를 플라즈마 발생기에 인가하는 단계와, 그리고 제2전력 레벨의 RF 전류를 플라즈마 전극 인가하는 단계에 의해 기판 상에서 동적으로 충돌하는 플라즈마 이온을 형성한다. 염소 함유 부식제 가스가 이온화되어 해리된 Cl+플라즈마 이온과 비해리된 Cl2 +플라즈마 이온의 비를 적어도 0.6 : 1로 형성하도록 가공 가스의 용적 유량비 Vr및 제2전력 레벨 대 제1전력 레벨의 전력비(Pr)의 조합이 선택된다. 비해리 Cl2 +이온과 관련하여 상대적으로 증가된 량의 해리된 Cl+이온이 기판상에 잔류물을 형성하지 않고 약 500㎜/분의 에칭 속도로 기판 상에 다중 성분 합금을 에칭한다.

Description

다중 성분의 합금을 에칭하기 위한 플라즈마 가공 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제2도는 본 발명의 공정을 실행하기에 적합한 가공 처리 챔버의 수직 횡단면도.
제3도는 (i) 해리된 염소 이온 대 해리되지 않은 염소 이온의 비, 및 (ii) 아르곤 대 염소의 용적 유량비를 증가시키기 위해 플라즈마내의 총 이온의 수를 도시한 그래프.

Claims (35)

  1. 기판 상에 부식제 잔류물을 형성하지 않고 다중 성분 합금을 에칭하는 방법에 있어서, (a) 플라즈마 발생기와 플라즈마 전극을 포함하는 가공 챔버 내에 기판을 위치시키는 단계와, (b) 해리된 CI+플라즈마 이온과 비해리된 CI2 +플라즈마 이온을 형성하도록 이온화가 가능한 염소 함유 가스 대 상기 염소 함유 가스의 해리를 증가시킬 수 있는 비활성 가스의 용적 유량비(Vr)를 갖는 가공 가스를 가공 챔버 내부로 유입시키는 단계와, 그리고 (c) 제1전력 레벨의 RF 전류를 플라즈마 발생기에 인가시킨 후에, 제2전력 레벨의 RF 전류를 플라즈마 전극에 인가시킴으로써 기판 상에서 동적으로 충돌하는 플라즈마 이온을 형성하도록 상기 가공 가스를 이온화시키는 단계를 포함하고 있으며, 염소를 함유한 상기 가공 가스가 이온화되어 상기 해리된 CI+플라즈마 이온 대 비해리된 CI2 +플라즈마 이온의 비를 적어도 0.6 : 1로 형성하도록 상기 제2전력 레벨에 대한 상기 제1전력 레벨의 전력비(Pr) 및 상기 용적 유량비(Vr)를 선택함으로써 상기 기판상에 부식제 잔류물의 형성없이 적어도 약 500nm/분의 에칭 속도로 다중 성분 합금의 에칭을 수행하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기판 상으로 에칭되는 상기 다중 성분 합금은 제1 및 제2성분을 포함하고 있고, 상기 제1성분은 상기 제2성분보다 플라즈마에 더 반응성을 지니며, 상기 제1성분이 상기 제2성분의 에칭 속도와 동일한 에칭 속도에서 에칭되도록 상기 용적 유량비(Vr) 및 상기 전력비(Pr)가 선택되는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다중 성분 합금이 에칭되어서 측벽을 갖는 특성물을 형성하며, 상기 특성물의 측벽이 상기 기판과 적어도 약 85°의 각을 형성하도록 상기 용적 유량비(Vr) 및 상기 전력비(Pr)가 선택되는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 다중 성분 합금은 상부에 내식막을 포함하고 있고, 상기 다중 성분 합금의 에칭 속도 대 상기 내식막의 에칭 속도가 약 2.5가 되도록 상기 용적 유량비(Vr) 및 상기 전력비(Pr)가 선택되는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 염소 함유 가스는 이온화되어 상기 해리된 CI+플라즈마 이온과 상기 비해리된 CI2 +플라즈마 이온의 비를 적어도 1 : 1로 형성하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기판은 다중 성분 합금 아래의 경계층을 포함하고 있고, 상기 경계층의 에칭 속도가 100nm/분 이하가 되도록 상기 용적 유량비(Cr) 및 상기 전력비(Pr)가 선택되는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 염소 함유 가스 대 상기 비활성 가스의 상기 용적 유량비(Vr)는 약 4 : 1 내지 1 : 4인 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1전력 레벨 대 상기 제2전력 레벨의 상기 전력비(Pr)는 약 4 : 1인 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1전력 레벨 대 상기 제2전력 레벨의 상기 전력비(Pr)는 약 7 : 1인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제1전력 레벨은 약 750와트인 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2전력 레벨은 약 500와트인 방법.
  12. 제1항에 있어서, 유도 코일로 인가되는 RF 전류의 주파수가 6MHz 이하인 방법.
  13. 제1항에 있어서, 플라즈마 전극에 인가되는 RF 전류의 주파수가 6MHz 이상인 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 염소 함유 가스는 CI2, HCI, BCI3, HBr, CCI4, SiCI|4및 혼합물로 구성되어 있는 군으로부터 선택되는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 비활성 가스는 아르콘, 크세논, 크립톤, 및 네온으로 구성되어 있는 군으로부터 선택되어지는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 가공 가스는 Cl2, BCl3, 및 아르곤으로 구성되어 있는 방법.
  17. 부식제 잔류물을 형성하지 않고 기판 상에 다중 성분 합금을 플라즈마 에칭하는 방법에 있어서, (a) 직경(D)이 약 150㎜ 내지 304㎜인 기판 위로 100㎜ 내지 약 175㎜의 높이(H)에서 정점을 갖는 천장 및, 상기 천장의 아래와 상기 기판의 위로 플라즈마를 형성할 수 있는 플라즈마 발생기를 포함하고 있는 가공 챔버의 준 플라즈마 지대 내에 기판을 위치시키는 단계와, (b) 해리된 Cl+플라즈마 이온과 비해리된 Cl2 +플라즈마 이온을 형성하도록 이온화가 가능한 염소 함유 가스 대 상기 염소 함유 가스의 해리를 증가시킬 수 있는 비활성가스의 용적 유량비(Vr)를 갖는 가공 가스를 상기 가공 챔버의 내부로 유입시키는 단계와, 그리고 (c) 상기 해리된 Cl+플라즈마 이온 대 상기 비해리된 Cl2 +플라즈마 이온의 비를 적어도 0.6 : 1로 형성하도록 상기 염소함유 가스가 상기 기판 위에서 직접 이온화되어 상기 기판 상에 부식제 잔류물을 형성하지 않고 다중 성분합금을 에치아도록 상기 준 플라즈마 지대 내에서 상기 가공 가스를 이온화시키는 단계를 포함하고 있는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 가공 챔버의 준 플라즈마 지대가 상기 기판에 인접한 측벽에 의해 둘러싸여져 있으며 적어도, 10,000㎤의 체적을 갖는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 가공 챔버의 준 플라즈마 지대가 상기 기판으로부터 약 50 내지 150㎜의 거리에서 위치되어 있는 중심부를 갖는 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 (a) 단계에서 상기 가공 챔버의 준 플라즈마 지대가 편평하거나, 원뿔형이거나, 아치형이거나 또는 다중 반경의 돔 형상으로 형성되어 있는 방법.
  21. 제17항에 있어서, 상기 해리된 Cl+플라즈마 이온 대 비해리된 Cl2 +플라즈마 이온의 비를 적어도 1 : 1로 형성하도록 상기 염소 함유 가스가 상기 플라즈마 지대 내에서 이온화되는 방법.
  22. 제17항에 있어서, 상기 염소 함유 가스 대 상기 비활성 가스의 상기 용적 유량비(Vr)는 약 1 : 1 내지 10 : 1의 범위인 방법.
  23. 제17항에 있어서, 상기 준 플라즈마 지대에 인접한 유도 코일을 포함하고 있는 플라즈마 발생기에 적어도 750 와트의 제1전력 레벨을 갖는 RF 전류를 인가함으로써 상기 가공 가스가 상기 준 플라즈마 지대 내에서 이온화되는 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 준 플라즈마 지대 내의 플라즈마 전극에 500 와트 이하의 제2전력 레벨을 갖는 RF 전류를 인가함으로써 상기 준 플라즈마 지대 내의 상기 해리된 Cl+플라즈마 이온과 상기 비해리된 Cl2 +이온이 상기 기판으로 유인되는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 제1전력 레벨 대 상기 제2전력 레벨의 전력비(Pr)가 적어도 4 : 1인 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제1전력 레벨 대 제2전력 레벨의 전력비(Pr)가 적어도 7 : 1인 방법.
  27. 제23항에 있어서, 상기 유도 코일에 인가되는 RF 전류의 주파수는 6MHz 이하인 방법.
  28. 제24항에 있어서, 상기 플라즈마 전극에 인가되는 RF 전류의 주파수는 6MHz 이상인 방법.
  29. 제17항에 있어서, 상기 염소 함유 가스는 Cl2, HCl, BCl3, HBr, CCl4, SiCl|4및 혼합물로 구성되어 있는 군으로부터 선택되는 방법.
  30. 제17항에 있어서, 상기 비활성 가스는 아르곤, 크세논, 크립톤, 및 네온으로 구성되어 있는 군으로부터 선택되는 방법.
  31. 기판상에 부식제 잔류물을 형성하지 않고 자중 성분 합금을 에칭하는 방법에 있어서, (a) 가공 챔버내에 기판을 위치시키는 단계와, (b) 해리된 이온과 비해리된 이온을 형성하도록 전기장 내에서 해리가 가능한 부식제 가스 및 상기 부식제 가스의 해리를 증가시킬 수 있는 비활성 가스를 포함하는 가공 가스를 가공 챔버내부로 유입시키는 단게와, 그리고 (c) 상기 가공 챔버를 둘러싼 유도 코일 내에 RF 전류를 유지시킴으로써 플라즈마를 형성하도록 가공 가스에 전기장을 인가하는 단계를 포함하고 있으며, 상기 기판상에 부식제 잔류물을 형성하지 않고 상승된 에칭 속도로 다중 성분 합금을 에칭하기 위해 상기 해리된 이온 대 상기 비해리된 이온의 충분히 상승된 비를 제공하도록 상기 RF 전류가 750 와트의 전력 레벨 및 6MHz 이하의 RF 주파수를 갖는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 부식제 가스 대 상기 비활성 가스의 용적 유량비(Vr)가 1 : 1 내지 10 : 1인 방법.
  33. 제31항에 있어서, 상기 전기장은 상기 유도 코일에 약 1 내지 3MHz의 주파수에서 RF 전류를 인가함으로써 발생되는 방법.
  34. 제31항에 있어서, 상기 유도 코일에 인가된 RF 전류의 전력은 적어도 1000와트인 방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 가공 챔버는 상기 플라즈마를 상기 기판으로 유인시키기 위한 플라즈마 전극을 포함하고 있고, 상기 플라즈마 전극에 6MHz 이상의 주파수에서 RF 전압을 인가하는 단계를 더 포함하고 있는 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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