| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 봄 (05/23 ~ 05/24, 여수 엠블호텔(THE MVL)) |
| 권호 | 19권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | Puled Plasma를 이용하여60 MHz/2 MHz Dual-Frequency Capacitive coupled plasma에서 SiO2의 식각특성에 관한 연구 |
| 초록 | 초고집적 회로에 적용되는 반도체 소자의critical dimension(CD)이 수 nano 사이즈로 줄어들어, 다양한 물질의 식각을 할 때 건식식각의 중요성이 더 강조되고 있다. 특히 SiO2와 같은 유전체 물질을 식각할 때, Plasma로 인한 damage(Plasma Process induced damage)가 관찰 되어왔고, 이러한 damage를 줄이기 위해, pulsed-time modulation plasma가 광범위하게 연구되어 왔다. Pulsed plasma는 정기적으로 radio frequency(RF) power on과 off를 반복하여 rf power가 off된 동안, 평균전자 온도를 낮춤으로써, 웨이퍼로 입사되는 전하 축적을 효과적으로 줄일 수 있다. 또한 Dual-Frequency Capacitive coupled plasma(DF-CCP)가 fluorocarbon plasmas를 사용하여 SiO2를 식각하기 위해 연구되어 왔다. 이것은ion bombardment energy를 독립적으로 조절 가능하다는 장점이 있어서 미세 패턴을 식각할 때 효과적이다. 본 연구에서는 Source power에는 60MHz pulsed radio frequency(RF)를, bias power에는 2MHz continuous wave(CW) rf power가 사용된 system에서 Ar/C4F8/O2 가스 조합으로, amorphous carbon layer(ACL) 가 hard mask로 사용된 SiO2를 식각했다. 그리고 source pulse의 duty ratio와 pulse frequency의 효과에 따른 SiO2의 식각특성을 연구하였다. 그 결과, duty ratio의 감소에 따라 SiO2, ACL의 etch rate이 감소 했지만, SiO2/ACL의 etch selectivity는 증가하였다. 반면에 pulse frequency의 변화에 따른 두 물질의 etch selectivity는 크게 변화가 없었다. 그 이유는 pulse 조건인 duty ratio의 감소가 전자 온도 및 전자 에너지를 낮춰 C4F8가스의 분해를 감소시켰으며, 이로 인해 식각된 SiO2의 surface와 sidewall에 fluorocarbon polymer의 형성이 증가하였기 때문이다. 또한 duty ratio의 감소에 따라 etch selectivity뿐만 아니라 etch profile까지 향상되는 것을 확인 할 수 있었다. |
| 저자 | 염근영, 전민환, 김회준 |
| 소속 | 성균관대 |
| 키워드 | DF-CCP; duty ratio; Source Pulsed radio frequency; fluorocarbon plasma |
