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한국전기전자재료학회 전기전자재료학회논문지 전기전자재료학회논문지 제18권 제5호
발행연도
2005.1
수록면
389 - 395 (7page)

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The etching technology of the high aspect ratio contact(HARC) is necessary at the critical contact processes of semiconductor devices. Etching the SiO2 contact hole with the sub-micron design rule in manufacturing VLSI devices, the unexpected phenomenon of 'profile tilting' or 'bottom distortion' is often observed. This makes a short circuit between neighboring contact holes, which causes to drop seriously the device yield. As the aspect ratio of contact holes increases, the high C/F ratio gases, C4F6, C4F8 and C5F8, become widely used in order to minimize the mask layer loss during the etching process. These gases provide abundant fluorocarbon polymer as well as high selectivity to the mask layer, and the polymer with high sticking yield accumulates at the top-wall of the contact hole. During the etch process, many electrons are accumulated around the asymmetric hole mouth to distort the electric field, and this distorts the ion trajectory arriving at the hole bottom. These ions with the distorted trajectory induce the deformation of the hole bottom, which is called 'profile tilting' or 'bottom distortion'. To prevent this phenomenon, three methods are suggested here. 1) Using lower C/F ratio gases, CF4 or C3F8, the amount of the polymer at the hole mouth is reduced to minimize the asymmetry of the hole top. 2) The number of the neighboring holes with equal distance is maximized to get the more symmetry of the oxygen distribution around the hole. 3) The dual frequency plasma source is used to release the excessive charge build-up at the hole mouth. From the suggested methods, we have obtained the nearly circular hole bottom, which implies that the ion trajectory incident on the hole bottom is symmetry.
#Bottom distortion #Profile tilting #Dual frequency #Deformation #Fluorocarbon

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참고문헌 (9)

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/ 1990. / A surface kinetic model for plasma polymerization with application to plasma etching 137 : 2575 ~ google schola / 1991. / Statistical experimental design in plasma etch modeling 4 (2) : 83 ~ google schola / 1998. / Highly selective oxide to nitride etch processes on BPSG/Nitride/Oxide structures in a MERIE etcher : 314 ~ google schola / 1998. / Surface reaction of CF2 radicals for fluorocarbon film formation in SiO2/Si selective etching process vacuum surface films (16) : 233 ~ google schola / 1999. / Etch rate control in a 27 MHz reactive ion etching system for ultralarge scale integrated circuit processing (17) : 1562 ~ google schola

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