Capacitive coupled plasma(CCP)장비를 이용한 높은 종횡비 공정에서 Krypton gas의 에칭특성

Title
Capacitive coupled plasma(CCP)장비를 이용한 높은 종횡비 공정에서 Krypton gas의 에칭특성
Other Titles
Etching Characteristics of Krypton gas for High Aspect Ratio Contact in a capacitive coupled plasma
Author
정희철
Alternative Author(s)
Jeong, Hee Cheol
Advisor(s)
한태희
Issue Date
2018-08
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
국문요지 현재 메모리 반도체는 크게 DRAM 과 Flash로 나뉘게 된다. 두 Device는 density 및 cost 절감을 위해서, DRAM은 Capacitor 개발에 힘을 쓰고 있고, Flash는 구조적으로 2D Planar(평판)방식에서 3D Vertical(수직)방식으로 개발중에 있다. 더 나은 제품개발을 위해서, Deep Contact 공정이 중요한 부분을 차지하고 있다. Aspect ratio가 올라감에 따라서, Etch공정에 대한 도전이 더욱더 부각되고 있고, Etch공정이 뒷받침이 안된다면 최신제품 개발의 한계에 부딪치게 될 것이다. 따라서 본 논문에서는 현 메모리 반도체의 한계(High Aspect Ratio 공정)을 극복하기 위해서, New Chemistry를 이용하여 연구하였다. Process gas에서 반응성이 적으면서, High Ion Energy를 얻을 수 있는 Krypton을 이용하였다. Krypton은 기존의 Argon 대비 atom의 무게가 무겁고, 이러한 부분을 이용해서 High Ion Energy를 얻을 수 있을뿐만 아니라, Plasma dissociation 관점에서도 효과를 보이고자 했다. 실험결과, Argon 대비 Hole Etch Rate은 5~7% 정도 빠른 것을 얻을 수 있었고, 뿐만 아니라 Hard Mask관점에서는 18% 이상 Loss가 적은 것을 얻을 수 있었다. 그리고, Krypton이 Argon 대비 Hole Etch Rate이 빠른 이유에 대해서 분석한 결과, OES파장 분석시 Argon 에서는 안보이는 Fluorine(761nm) peak이 Krypton으로 대체시 Fluorine(761nm) peak이 올라가는 것을 확인할 수 있다. SiO2 막질을 Etch할 때, 주 Etchant가 Fluorine이기 때문에 Krypton은 Physical적인 Ion Energy 관점도 있지만, Chemistry적인 반응에서도 효과를 확인할 수 있다. 그리고 Source Power를 이용해서 Plasma dissociation관점에서 진행한 결과 Krypton이 Argon대비 보다 더 빠른 Hole Etch Rate(1~3%) 및 더 낮은 Mask loss(3~6%)를 얻을 수 있다. 다시말해, Source Power를 올리게 되면, Krypton에 대한 Plasma dissociation측면에서 더 많은 장점을 얻을 수 있었다. 마지막으로, 평판(SiO2)막질을 이용하여 Etch Rate을 확인했을 때, No inert 대비 Argon은 ~1% 가량 Etch Rate 이 증가되었고, Krypton은 무려 26% 정도 감소하였다. 또한, 여기서 Argon 및 Krypton의 유량을 더 늘렸을 때는, Etch Rate이 Saturation 되는 것을 볼 수 있다. 이러한 부분에서, 동일 유량을 사용하더라도 비활성기체의 종류에 따라서 dissociation의 능력이 달라질수 있다는 부분과 일정량 이상의 비활성기체가 들어가게 되면 오히려 dilution 효과로 인해서 saturation되는 것을 확인할 수 있었다.
URI
http://dcollection.hanyang.ac.kr/common/orgView/000000106322http://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/75298
Appears in Collections:
GRADUATE SCHOOL OF ENGINEERING[S](공학대학원) > NEW MATERIALS SCIENCE AND PROCESSING ENGINEERING(신소재공정공학과) > Theses (Master)
Files in This Item:
There are no files associated with this item.
Export
RIS (EndNote)
XLS (Excel)
XML


qrcode

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

BROWSE