KR102587031B1

KR102587031B1 - Adaptive pulsed process apparatus and method for high aspect ratio contact and recording medium storing program for executing the same, and computer program stored in recording medium for executing the same

Info

Publication number: KR102587031B1
Application number: KR1020210071078A
Authority: KR
Inventors: 유신재; 김시준; 조철희; 정원녕
Original assignee: 충남대학교산학협력단
Priority date: 2021-06-01
Filing date: 2021-06-01
Publication date: 2023-10-12
Also published as: KR20220162929A

Abstract

본 발명은 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식각에 의한 부산물과 관련이 깊은 특정 파장대의 광신호를 기반으로, 식각 효율이 높아지도록 식각공정에 필요한 제어변수를 조정하여 플라즈마 식각을 제어하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램을 제공한다.The present invention relates to an adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, a recording medium storing a program for implementing the same, and a computer program stored in the medium for implementing the same, and more specifically, to an adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process. An adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process that controls plasma etching by adjusting the control variables required for the etching process to increase etching efficiency based on optical signals in a specific wavelength range that are closely related to by-products; A recording medium storing a program for implementing this and a computer program stored on the medium for implementing this are provided.

Description

고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램 {ADAPTIVE PULSED PROCESS APPARATUS AND METHOD FOR HIGH ASPECT RATIO CONTACT AND RECORDING MEDIUM STORING PROGRAM FOR EXECUTING THE SAME, AND COMPUTER PROGRAM STORED IN RECORDING MEDIUM FOR EXECUTING THE SAME}Adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, a recording medium storing a program for implementing the same, and a computer program stored on the medium to implement the same {ADAPTIVE PULSED PROCESS APPARATUS AND METHOD FOR HIGH ASPECT RATIO CONTACT AND RECORDING MEDIUM STORING PROGRAM FOR EXECUTING THE SAME, AND COMPUTER PROGRAM STORED IN RECORDING MEDIUM FOR EXECUTING THE SAME}

본 발명은 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 식각에 의한 부산물과 관련이 깊은 특정 파장대의 광신호를 기반으로, 식각 효율이 높아지도록 식각공정에 필요한 제어변수를 조정하여 플라즈마 식각을 제어하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to an adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, a recording medium storing a program for implementing the same, and a computer program stored in the medium for implementing the same, and more specifically, to an adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process. An adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process that controls plasma etching by adjusting the control variables required for the etching process to increase etching efficiency based on optical signals in a specific wavelength range that are closely related to by-products; It relates to a recording medium storing a program for implementing it and a computer program stored on the medium to implement it.

플라즈마 공정은 제 4차 산업 혁명의 기반이 되는 반도체의 그 제조 공정에 있어 필수 불가결한 방법이다.The plasma process is an essential method in the semiconductor manufacturing process, which is the basis of the Fourth Industrial Revolution.

예를 들어, 최근 패턴 선폭 축소 한계로 인해 대두되고 있는 3D V-NAND의 제조 공정에 대해, 수 백 층의 트랜지스터들을 적층형태로 쌓아가고 이들을 구동하기 위해선 고종횡비 (High Aspect Ratio) 컨택(Contact)들로 연결해야 한다.For example, in the 3D V-NAND manufacturing process, which has recently emerged due to limitations in pattern line width reduction, high aspect ratio contact is required to stack hundreds of layers of transistors and drive them. must be connected to the fields.

이러한 컨택은 컨택홀(Contact Hole) 식각 공정 이후 이 부분들을 금속으로 채움으로써 만들어지며, 이러한 식각 공정이 V-NAND 제조 공정에 있어 가장 높은 난이도를 요구하고 현재 가장 큰 걸림돌이 되는 상황이다.These contacts are made by filling these parts with metal after the contact hole etching process, and this etching process requires the highest level of difficulty in the V-NAND manufacturing process and is currently the biggest obstacle.

대표적으로, 기존 보다 훨씬 높은 수준의 고종횡비 (40:1 이상) 컨택홀 식각 공정에서, 깊은 컨택홀을 식각하는 도중 식각이 이루어지지 않는 현상인 식각 중단(etch stop) 현상이 발생하는 문제가 있다.Typically, in a contact hole etching process with a much higher aspect ratio (40:1 or higher) than before, there is a problem of an etch stop phenomenon, which is a phenomenon in which etching does not occur while etching a deep contact hole. .

식각 중단(etch stop) 현상은 식각 공정이 진행되면서 컨택홀이 점점 깊어짐에 따라, 컨택홀 내에서 식각 부산물(byproduct)이 플라즈마에서 입사되는 이온과 충돌, 혹은 컨택홀 표면과의 충돌로 인해 충분히 빠져나오지 못함으로써 발생하는 것으로 알려져 있다.The etch stop phenomenon occurs as the contact hole becomes deeper as the etching process progresses, and the etch byproducts within the contact hole are sufficiently removed due to collision with ions incident from the plasma or collision with the contact hole surface. It is known to be caused by not being able to come out.

식각 중단(etch stop) 현상이 발생되지 않더라도, 식각 공정이 진행되면서 컨택홀이 점점 깊어짐에 따라, 식각률이 감소하는 문제가 있다.Even if an etch stop phenomenon does not occur, there is a problem that the etch rate decreases as the contact hole becomes deeper as the etching process progresses.

한국공개특허 [10-2018-0101204]에서는 고종횡비 실린더 에칭을 위해 측벽 패시베이션 증착 컨포멀성을 튜닝하는 기법이 개시되어 있다.Korean Patent Publication [10-2018-0101204] discloses a technique for tuning sidewall passivation deposition conformality for high aspect ratio cylinder etching.

한국공개특허 [10-2018-0101204](공개일자: 2018년09월12일)Korean published patent [10-2018-0101204] (Publication date: September 12, 2018)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 식각에 의한 부산물과 관련이 깊은 특정 파장대의 광신호를 기반으로, 식각 효율이 높아지도록 식각공정에 필요한 제어변수를 조정하여 플라즈마 식각을 제어함으로써, 식각 중단(etch stop) 현상을 해결하고자 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램을 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the problems described above, and the purpose of the present invention is to provide control necessary for the etching process to increase etching efficiency based on optical signals in a specific wavelength range that are closely related to by-products of etching. An adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process that aims to solve the etch stop phenomenon by controlling plasma etching by adjusting variables, a recording medium storing a program for implementing the same, and its implementation To do this, computer programs stored on media are provided.

본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purposes of the embodiments of the present invention are not limited to the purposes mentioned above, and other purposes not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치는, RF(Radio Frequency) 전력을 공급하여 플라즈마 캐미스트리를 제어하는 제1RF전력부(110) 및 RF(Radio Frequency) 전력을 공급하여 이온의 에너지를 제어하는 제2RF전력부(120)를 포함하며, 챔버(10) 내부에 구비된 식각부재(20)를 플라즈마를 이용하여 식각하는 식각부(100); 상기 챔버(10) 내부에 구비되며, 상기 챔버(10) 내부의 광 신호를 검출하는 광센서부(200); 및 상기 광센서부(200)로부터 검출된 광 신호로부터 추출된, 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로, 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어하는 제어부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.An adaptive pulse processing device applicable to a high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention to achieve the above-described object is a 1RF (Radio Frequency) power supply to control plasma chemistry. It includes a power unit 110 and a second RF power unit 120 that controls the energy of ions by supplying RF (Radio Frequency) power, and the etching member 20 provided inside the chamber 10 is etched using plasma. Etching portion 100 to be etched; An optical sensor unit 200 provided inside the chamber 10 and detecting an optical signal inside the chamber 10; And based on the intensity of the light wavelength by the by-product etched by the etch part 100, which is extracted from the optical signal detected from the optical sensor unit 200, the duty cycle of the etch part 100 , a control unit 300 that controls plasma etching by changing at least one control variable selected from duty ratio, on-off cycle, and pulse frequency. .

또한, 상기 제어부(300)는 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로 식각률을 구하고, 미리 저장된 데이터 세트와 식각률을 비교하여, 식각률이 최대가 되도록 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 300 determines the etch rate based on the intensity of the light wavelength caused by the by-product etched by the etch unit 100, compares the etch rate with a pre-stored data set, and determines the etch rate to maximize the etch rate. It is characterized by controlling at least one control variable selected from (100) duty cycle (duty cycle, duty ratio), on-off cycle (On-off cycle), and pulse frequency (pulse frequency).

또, 상기 제어부(300)는 일정 시간 주기로 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시키고, 이에 따라 변화되는 광 파장의 세기를 근거로 플라즈마 식각률이 더 큰 제어변수 값이 적용되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 300 changes the control variable to be larger or smaller than the value of the current control variable at a certain time period, and controls the control variable value with a larger plasma etch rate to be applied based on the intensity of the light wavelength that changes accordingly. It is characterized by:

또한, 상기 제어부(300)는 미리 결정된 제어변수 값을 근거로, 현재 제어변수의 값과 인접한 제어변수값으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit 300 is characterized in that it changes the control variable value adjacent to the current control variable value based on the predetermined control variable value.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법은, 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법에 있어서, 챔버(10) 내부의 광 신호를 검출하는 광센싱 단계(S10); 상기 광센싱 단계(S10)로부터 검출된 광 신호로부터, 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장을 추출하는 광파장추출 단계(S20); 및 상기 광파장추출 단계(S20)로부터 추출된 광 파장의 세기를 근거로, 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어하는 식각제어 단계(S30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention is an adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process in the form of a program executed by an operation processing means including a computer. In the pulse processing method, an optical sensing step (S10) of detecting an optical signal inside the chamber 10; An optical wavelength extraction step (S20) of extracting an optical wavelength by a by-product etched by the etch unit 100 from the optical signal detected in the light sensing step (S10); And based on the intensity of the light wavelength extracted from the light wavelength extraction step (S20), the duty cycle, duty ratio, on-off cycle, and pulse frequency of the etch part 100 An etching control step (S30) of controlling plasma etching by changing at least one control variable selected from frequency).

또한, 상기 식각제어 단계(S30)는 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로 식각률을 구하고, 미리 저장된 데이터 세트와 식각률을 비교하여, 식각률이 최대가 되도록 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the etch control step (S30) determines the etch rate based on the intensity of the light wavelength caused by the by-product etched by the etch unit 100, compares the etch rate with a pre-stored data set, and maximizes the etch rate. It is characterized by controlling at least one control variable selected from the duty cycle (duty cycle, duty ratio), on-off cycle (On-off cycle), and pulse frequency of the etch unit 100.

또, 상기 식각제어 단계(S30)는 일정 시간 주기로 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시키고, 이에 따라 변화되는 광 파장의 세기를 근거로 플라즈마 식각률이 더 큰 제어변수 값이 적용되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the etch control step (S30) changes the control variable to be larger or smaller than the value of the current control variable at a certain time period, and a control variable value with a higher plasma etch rate is applied based on the intensity of the light wavelength that changes accordingly. It is characterized by controlling it as much as possible.

또한, 상기 식각제어 단계(S30)는 미리 결정된 제어변수 값을 근거로, 현재 제어변수의 값과 인접한 제어변수값으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the etch control step (S30) is characterized by changing the control variable value adjacent to the current control variable value based on the predetermined control variable value.

또, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체가 제공되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to one embodiment of the present invention, a computer-readable recording medium storing a program for implementing an adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process is provided.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법을 구현하기 위해, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램이 제공되는 것을 특징으로 한다.In addition, according to one embodiment of the present invention, a program stored in a computer-readable recording medium is provided to implement an adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치 및 방법, 이를 구현하기 위한 프로그램이 저장된 기록매체 및 이를 구현하기 위해 매체에 저장된 컴퓨터프로그램에 의하면, 식각에 의한 부산물과 관련이 깊은 특정 파장대의 광신호를 기반으로, 식각 효율이 높아지도록 식각공정에 필요한 제어변수를 조정하여 플라즈마 식각을 제어함으로써, 식각 중단(etch stop) 현상을 해결함과 동시에 식각 효율을 증대시켜, 고종횡비 컨택홀 식각이 가능함과 동시에 공정 생산성 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.According to an adaptive pulse processing device and method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention, a recording medium storing a program for implementing the same, and a computer program stored on the medium for implementing the same, Based on optical signals in a specific wavelength range that are closely related to by-products, plasma etching is controlled by adjusting the control variables necessary for the etching process to increase etching efficiency, thereby solving the etch stop phenomenon and increasing etching efficiency at the same time. This has the effect of enabling etching of high aspect ratio contact holes and at the same time contributing to improving process productivity.

또한, 고종횡비 반도체 식각 공정의 난제 해결 및 공정 생산성 향상을 통해 국가 기반 산업인 반도체 제조 산업의 기술적 우위를 선점할 수 있으며 이로부터 국가 과학 기술의 위상을 드높일 수 있는 효과가 있다.In addition, by solving the challenges of the high-aspect-ratio semiconductor etching process and improving process productivity, it is possible to gain technological superiority in the semiconductor manufacturing industry, which is a national industry, and this has the effect of raising the status of national science and technology.

아울러, 플라즈마를 발생시키는 전원에 펄스 변조(pulse modulation)를 적용하여 식각 공정을 진행하면서, 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio)을 적절히 제어함으로써 식각률을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, while performing the etching process by applying pulse modulation to the power source that generates plasma, the etching rate can be further improved by appropriately controlling the duty cycle (duty ratio).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치의 개념도.
도 2는 식각홀의 깊이에 따른 식각률을 듀티 사이클 별로 나타낸 그래프(점선)에서, 식각률에 따라 듀티 사이클을 조정하여 최적의 식각 효율을 얻을 수 있는 듀티 사이클 조정(실선과 화살표)을 설명하기 위한 예시도.
도 3은 식각홀의 깊이에 따른 식각률을 듀티 사이클 별로 나타낸 그래프(점선)에서, 식각률에 따라 듀티 사이클을 조정하여 최적의 식각 효율을 얻을 수 있는 듀티 사이클 조정(실선과 화살표)을 설명하기 위한 다른 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법의 흐름도.1 is a conceptual diagram of an adaptive pulse processing device applicable to a high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the etch rate according to the depth of the etch hole by duty cycle (dotted line), and is an example to explain duty cycle adjustment (solid line and arrow) that can obtain optimal etch efficiency by adjusting the duty cycle according to the etch rate. .
Figure 3 is a graph showing the etch rate according to the depth of the etch hole by duty cycle (dotted line), another example to explain duty cycle adjustment (solid line and arrow) that can obtain optimal etch efficiency by adjusting the duty cycle according to the etch rate. do.
Figure 4 is a flow chart of an adaptive pulse process method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.Since the present invention can make various changes and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, processes, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. No.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the attached drawings. Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. Based on the principle of definability, it must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. In addition, if there is no other definition in the technical and scientific terms used, they have meanings commonly understood by those skilled in the art to which this invention pertains, and the gist of the present invention is summarized in the following description and accompanying drawings. Descriptions of known functions and configurations that may be unnecessarily obscure are omitted. The drawings introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings presented below and may be embodied in other forms. Additionally, like reference numerals refer to like elements throughout the specification. It should be noted that like elements in the drawings are represented by like symbols wherever possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치의 개념도이고, 도 2는 식각홀의 깊이에 따른 식각률을 듀티 사이클 별로 나타낸 그래프(점선)에서, 식각률에 따라 듀티 사이클을 조정하여 최적의 식각 효율을 얻을 수 있는 듀티 사이클 조정(실선과 화살표)을 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 식각홀의 깊이에 따른 식각률을 듀티 사이클 별로 나타낸 그래프(점선)에서, 식각률에 따라 듀티 사이클을 조정하여 최적의 식각 효율을 얻을 수 있는 듀티 사이클 조정(실선과 화살표)을 설명하기 위한 다른 예시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법의 흐름도이다.Figure 1 is a conceptual diagram of an adaptive pulse process device applicable to a high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a graph (dotted line) showing the etch rate according to the depth of the etch hole by duty cycle, showing the etch rate. It is an example diagram to explain duty cycle adjustment (solid line and arrow) that can obtain optimal etching efficiency by adjusting the duty cycle according to the , Another example diagram to explain duty cycle adjustment (solid line and arrow) that can obtain optimal etching efficiency by adjusting the duty cycle according to the etch rate, and Figure 4 is a high aspect ratio contact hole etching according to an embodiment of the present invention. This is a flow chart of the adaptive pulse process method applicable to the process.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치는 식각부(100), 광센서부(200) 및 제어부(300)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the adaptive pulse processing device applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention includes an etch unit 100, an optical sensor unit 200, and a control unit 300. do.

식각부(100)는 RF(Radio Frequency) 전력을 공급하여 플라즈마 캐미스트리를 제어하는 제1RF전력부(110) 및 RF(Radio Frequency) 전력을 공급하여 이온의 에너지를 제어하는 제2RF전력부(120)를 포함하며, 챔버(10) 내부에 구비된 식각부재(20)를 플라즈마를 이용하여 식각한다. The etch unit 100 includes a first RF power unit 110 that controls plasma chemistry by supplying RF (Radio Frequency) power, and a second RF power unit 120 that controls the energy of ions by supplying RF (Radio Frequency) power. ), and the etching member 20 provided inside the chamber 10 is etched using plasma.

상기 식각부(100)는 제1RF전력부(110)와 제2RF전력부(120)를 포함하며, 제1RF전력부(110)와 제2RF전력부(120)는 챔버(10) 내부에 웨이퍼 또는 기판 등의 식각부재(20)를 안착시키기 위한 척(chuck)(30)에 전력을 공급할 수 있다.The etch unit 100 includes a first RF power unit 110 and a second RF power unit 120, and the first RF power unit 110 and the second RF power unit 120 are placed inside the chamber 10 on a wafer or Power can be supplied to a chuck 30 for seating the etching member 20, such as a substrate.

제1RF전력부(110)는 챔버 내 식각용 가스(Gas)에 의한 화학적 식각을 제어한다.The first RF power unit 110 controls chemical etching by gas for etching within the chamber.

제2RF전력부(120)는 챔버 내 플라즈마 이온들에 의한 물리적 식각을 제어한다.The second RF power unit 120 controls physical etching by plasma ions in the chamber.

상기 제1RF전력부(110)와 상기 제2RF전력부(120)는 상기 척(chuck)(30)과 직접 연결되는 것도 가능하나, 도 1에서와 같이 매칭네트워크(130) 등 다른 기기들을 경유하여 연결되는 것도 가능하다.The first RF power unit 110 and the second RF power unit 120 may be directly connected to the chuck 30, but as shown in FIG. 1, they may be connected via other devices such as the matching network 130. It is also possible to connect.

플라즈마란 고체-액체-기체를 넘어선 물질의 제 4상태로 많은 수의 자유전자, 이온, 중성의 원자 또는 분자로 구성된 이온화된 기체이다. 고체/액체/기체와는 달리 기체가 전기적으로 분리되어 부분적으로 전기적 특성을 띤다.Plasma is the fourth state of matter beyond solid-liquid-gas and is an ionized gas composed of a large number of free electrons, ions, and neutral atoms or molecules. Unlike solid/liquid/gas, gases are electrically separated and partially have electrical properties.

플라즈마는 자유전자가 중성의 원자나 분자와 충돌하여 이온을 형성하는 이온화에 의해 발생한다.Plasma is generated by ionization, where free electrons collide with neutral atoms or molecules to form ions.

먼저 진공 챔버에 가스를 주입한 후 전기에너지를 가하여 충분한 크기의 전기에너지를 가해준다.First, gas is injected into the vacuum chamber, and then electrical energy is applied to apply a sufficient amount of electrical energy.

높은 에너지에 의한 자유전자가 중성의 원자나 분자와 충돌하면 이온을 형성하는 이온화가 벌어진다.When free electrons with high energy collide with neutral atoms or molecules, ionization occurs to form ions.

이런 이온화 과정이 반복되면서 이온 수가 기하급수적으로 늘어나게 된다. 이 상태가 플라즈마다.As this ionization process is repeated, the number of ions increases exponentially. This state is plasma.

플라즈마를 이용한 건식식각 공정을 RIE(Reactive Ion Etching)이라고 한다.The dry etching process using plasma is called RIE (Reactive Ion Etching).

반응성 기체는 화학적으로, 이온은 전기장에 의한 물리적인 식각이 동시에 일어난다.The reactive gas is chemically etched, and the ion is physically etched by an electric field.

ICP(Inductively Coupled Plasma)는 플라즈마를 형성하는 전기에너지를 가하는 방식 중 하나를 말한다.ICP (Inductively Coupled Plasma) refers to one of the methods of applying electrical energy to form plasma.

챔버에 자기장을 인가하여 여기서 발생하는 유도전기장에 의해 전자를 가속시키는 방식이다.This is a method of applying a magnetic field to a chamber and accelerating electrons by the induced electric field generated there.

이 방식은 플라즈마의 밀도를 높이는 데 탁월한 능력을 가져 저압에서도 플라즈마를 형성할 수 있어서 매우 유리하다.This method is very advantageous because it has an excellent ability to increase the density of plasma and can form plasma even at low pressure.

플라즈마 안의 이온과 반응성 기체를 이용하여 건식식각을 할 수 있다.Dry etching can be performed using ions and reactive gases in plasma.

이온은 전기장을 인가하여 강한 에너지로 웨이퍼를 물리적 식각을 하는 데 사용한다.Ions are used to physically etch the wafer with strong energy by applying an electric field.

반응성 기체는 화학적으로 반응하게 하여 화학적 식각을 하는 데 사용한다.Reactive gases cause chemical reactions and are used for chemical etching.

물리적 식각은 비등방성, 화학적 식각은 등방성을 가지므로 이들을 조절하여 원하는 식각형태를 얻을 수 있다.Since physical etching is anisotropic and chemical etching is isotropic, the desired etching form can be obtained by controlling these.

광센서부(200)는 상기 챔버(10) 내부 또는 외부에 구비되며, 상기 챔버(10) 내부의 광 신호를 검출한다.The optical sensor unit 200 is provided inside or outside the chamber 10 and detects an optical signal inside the chamber 10.

즉, 상기 광센서부(200)는 침습형으로 설치하는 것도 가능하고, 비침습형으로 설치하는 것도 가능하다.That is, the optical sensor unit 200 can be installed in an invasive manner or in a non-invasive manner.

비침습형의 경우, 상기 챔버(10) 상의 투명 재질의 뷰포트(윈도우) 외부에 상기 광센서부(200)를 설치하여, 상기 챔버(10) 내부의 광 신호를 검출 할 수 있다.In the case of the non-invasive type, the optical sensor unit 200 is installed outside the transparent viewport (window) on the chamber 10 to detect the optical signal inside the chamber 10.

상기 광센서부(200)는 챔버(10) 내부의 반응 이온에 의한 광신호를 검출이 용이하도록 설치하는 것이 바람직하다.The optical sensor unit 200 is preferably installed to easily detect optical signals caused by reactive ions inside the chamber 10.

식각 공정이 진행되면서 컨택홀이 점점 깊어짐에 따라, 컨택홀 내에서 식각 부산물(byproduct)이 플라즈마에서 입사되는 이온과 충돌, 혹은 컨택홀 표면과의 충돌로 인해 충분히 빠져나오지 못함으로써 식각률이 감소되는 현상이 발생될 수 있고, 최악의 경우 식각 중단(etch stop) 현상이 발생될 수 있다. 즉, 컨택홀에서 지속적으로 이온 충격을 받으면 컨택홀에서 부산물이 빠져 나가는 것을 막을 수 있다.As the etching process progresses and the contact hole becomes deeper, the etching rate decreases as the etching byproducts within the contact hole cannot escape sufficiently due to collisions with ions incident from the plasma or collisions with the contact hole surface. This may occur, and in the worst case, an etch stop phenomenon may occur. In other words, if the contact hole is continuously bombarded with ions, by-products can be prevented from escaping from the contact hole.

이때, 오프 타임을 조정하면 컨택홀에서 부산물이 빠져 나가도록 하여 식각률을 개선할 수 있다.At this time, by adjusting the off time, the etch rate can be improved by allowing by-products to escape from the contact hole.

컨택홀에서 부산물이 빠져 나가는 정도를 보고 식각률을 평가 할 수 있다.The etch rate can be evaluated by looking at the degree to which by-products escape from the contact hole.

컨택홀에서 식각에 의해 생성된 부산물은 특정 파장의 빛을 방출하게 되는데, 이러한 현상을 검출하기 위해 상기 광센서부(200)를 이용한다.By-products generated by etching in the contact hole emit light of a specific wavelength, and the optical sensor unit 200 is used to detect this phenomenon.

제어부(300)는 상기 광센서부(200)로부터 검출된 광 신호로부터 추출된, 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로, 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 펄스 주파수(pulse frequency) 및 변조신호의 위상차 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어한다.The control unit 300 determines the duty cycle of the etch unit 100 based on the intensity of the light wavelength by the by-product etched by the etch unit 100, which is extracted from the optical signal detected by the optical sensor unit 200. Plasma etching is controlled by changing at least one control variable selected from duty cycle, duty ratio, pulse frequency, and phase difference of the modulation signal.

상기 변조신호의 위상차는 전력부(110, 120)의 펄스 주파수가 동일한 경우에도 변조신호의 위상차를 조절할 수 있고, 펄스 주파수가 동일하지 않은 경우에도 변조신호의 위상차를 조절할 수 있다. The phase difference of the modulation signal can be adjusted even when the pulse frequencies of the power units 110 and 120 are the same, and the phase difference of the modulation signal can be adjusted even when the pulse frequencies are not the same.

상기 제어부(300)는 상기 광센서부(200)로부터 검출된 광 신호로부터 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장을 확인(추출)할 수 있다. The control unit 300 may check (extract) the light wavelength caused by the by-product etched by the etch unit 100 from the optical signal detected by the optical sensor unit 200.

플라즈마에 의하여 식각된 부산물은 전자와 반응하여 광 신호를 발생시키는데 전 파장대의 광 신호 중 부산물 및 식각 깊이와 관련이 깊은 특정 파장대의 광 파장만을 추출하고, 추출된 광 파장을 기반으로 목표 깊이의 컨택홀을 가공하는 식각공정에 필요한 최적의 제어변수를 도출하여 제어변수를 조정할 수 있다.By-products etched by plasma react with electrons to generate optical signals. Among the optical signals in all wavelength ranges, only the specific wavelengths of light that are closely related to the by-products and etching depth are extracted, and contact at the target depth is made based on the extracted optical wavelengths. The control variables can be adjusted by deriving the optimal control variables needed for the etching process to process holes.

이때, 상기 제어부(300)는 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장을 근거로 식각률을 평가할 수 있다.At this time, the control unit 300 may evaluate the etching rate based on the wavelength of light generated by the by-product etched by the etch unit 100.

식각률을 평가하는데 있어 식각률을 반드시 구할 필요는 없다.In evaluating the etch rate, it is not necessary to obtain the etch rate.

다시 말해, 상기 제어부(300)는 식각률을 수치화 시킬 수도 있지만, 식각률이 증가되는지 감소되는지 정도를 광 파장의 세기 만으로도 판단이 가능하다.In other words, the control unit 300 can quantify the etch rate, but it is also possible to determine whether the etch rate is increased or decreased based on the intensity of the light wavelength.

가령, 부산물의 양이 증가할수록 즉 광신호의 세기(intensity)가 커지고, 부산물의 양이 증가할수록 식각이 잘 이루어지고 있음을 의미하므로, 현 시점에서 보다 큰 광신호가 발생하도록 제어변수의 값을 조정하는 것이 바람직하다.For example, as the amount of by-products increases, that is, the intensity of the optical signal increases, and as the amount of by-products increases, it means that the etching is progressing well, so adjust the value of the control variable so that a larger optical signal is generated at this point. It is desirable to do so.

이를 근거로, 상기 제어부(300)는 식각률이 더 높아지도록 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어할 수 있다.Based on this, the control unit 300 can control plasma etching by changing the control variable to increase the etching rate.

듀티 사이클(duty cycle, duty ratio)은 듀티 비 라고도 하며, 신호의 한 주기(period)에서 신호가 켜져있는 시간의 비율을 백분율로 나타낸 수치이고, 주기는 신호가 on-and-off 사이클을 한번 온전히 거치는 데 소요되는 시간을 말한다. Duty cycle (duty ratio), also called duty ratio, is a number expressed as a percentage of the proportion of time a signal is on in one period of the signal. The period is a number expressed as a percentage when a signal completes an on-and-off cycle once. It refers to the time it takes to go through.

듀티 사이클은 다음과 같은 공식으로 표현할 수 있다.Duty cycle can be expressed with the following formula:

(여기서 D는 듀티 사이클, T는 신호가 켜져있는 시간, P은 신호의 주기이다.)(Where D is the duty cycle, T is the time the signal is on, and P is the period of the signal.)

구체적인 예를 들어 설명하면, 플라즈마의 Off 시간을 길게 하면, 깊은 컨택홀 내에 입사되는 다수의 이온 및 활성종들의 유입 시간이 줄어들게 되며, 이로 인해 부산물-이온 충돌 효과 및 부산물-표면 반응 효과를 상당 부분 제거할 수 있게 된다. 따라서, 식각 부산물이 컨택홀에서 빠져나올 수 있는 충분한 시간을 제공할 수 있다. To explain with a specific example, if the off time of the plasma is lengthened, the influx time of a large number of ions and active species incident into the deep contact hole is reduced, thereby reducing the byproduct-ion collision effect and the byproduct-surface reaction effect to a large extent. It can be removed. Accordingly, sufficient time can be provided for etch by-products to escape from the contact hole.

이러한 원리를 기반으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치는 식각 공정이 진행되면서 컨택홀 깊이에 따라 제어변수를 적절히 제어함으로써, 식각 중단(etch stop) 현상을 해결함과 동시에 식각 효율을 증대시켜 고종횡비로 컨택홀 식각이 가능하다.Based on this principle, the adaptive pulse processing device applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention appropriately controls control variables according to the contact hole depth as the etching process progresses, thereby stopping the etching (etch It solves the stop phenomenon and at the same time increases etching efficiency, making it possible to etch contact holes with a high aspect ratio.

종횡비(Aspect Ratio)란 종축 대비 횡축의 길이(높이/밑변의 길이)의 비율(Ratio)을 뜻한다. 회로 선폭이 작아짐에 따라 종횡비의 값도 상승하게 된다. 즉 종횡비(A/R)가 10일 때 밑변이 10nm이라면 높이 100nm의 참호(공극)를 식각공정에서 파내야 한다. 따라서 초미세화(2D)나 고밀도(3D)가 요구되는 차세대 제품의 경우, 식각 시 하부 막을 양이온이 파고들어 갈 수 있을 정도의 매우 높은 종횡비를 구현해야 할 필요가 있다. Aspect Ratio refers to the ratio of the length of the horizontal axis (height/length of base) to the vertical axis. As the circuit line width decreases, the aspect ratio value also increases. In other words, if the aspect ratio (A/R) is 10 and the base is 10nm, a trench (pore) with a height of 100nm must be dug out in the etching process. Therefore, in the case of next-generation products that require ultra-fineness (2D) or high density (3D), it is necessary to implement a very high aspect ratio that allows positive ions to penetrate the lower membrane during etching.

2D에서 회로 선폭 10nm 미만의 초미세 기술을 구현하려면 D램의 커패시터(Capacitor) 종횡비가 100 이상을 유지해야 하고, 낸드플래시의 3D 역시 셀의 256단 적층 이상을 구현하기 위해서는 고(高)종횡비가 필요하다. 소자나 제품기술 혹은 다른 공정기술에서 요구되는 목표를 달성했다 하더라도, 식각 공정에서 이를 받쳐주지 못하면 필요한 제품을 생산할 수 없다는 점이 식각 기술이 점점 중요해지는 이유이다.To implement ultra-fine technology with a circuit line width of less than 10 nm in 2D, the capacitor aspect ratio of DRAM must be maintained above 100, and 3D NAND flash also requires a high aspect ratio to implement 256-layer stacking or more of cells. need. Even if the goals required for device, product technology, or other process technology have been achieved, the required product cannot be produced if the etching process cannot support this, which is why etching technology is becoming increasingly important.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치는 3D V-NAND 제조 공정 및 고종횡비 컨택홀 반도체 식각 공정 뿐만 아니라 다양한 식각 공정에도 활용 가능함은 물론이다.Of course, the adaptive pulse process device applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention can be used not only in the 3D V-NAND manufacturing process and the high aspect ratio contact hole semiconductor etching process, but also in various etching processes.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치는 연속공정과 펄스변조를 모두 적용하되 식각 깊이에 따라 다른 제어 변수가 적용된 적응형 펄스 가공(adaptive pulsed process)을 적용할 수 있다.An adaptive pulse processing device applicable to a high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention applies both a continuous process and pulse modulation, but is an adaptive pulsed process in which different control variables are applied depending on the etch depth. can be applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치의 제어부(300)는 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로 식각률을 구하고, 미리 저장된 데이터 세트와 식각률을 비교하여, 식각률이 최대가 되도록 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit 300 of the adaptive pulse process device applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention determines the etch rate based on the intensity of the light wavelength caused by the by-product etched by the etch unit 100. Obtain and compare the etch rate with a pre-stored data set to determine the duty cycle, duty ratio, on-off cycle, and pulse frequency of the etch portion 100 to maximize the etch rate. It may be characterized by controlling at least one control variable selected from among.

식각률(Etch Rate)은 식각(Etching)이 얼마나 신속하게 되는지를 보여주는 파라미터로, 식각된 두께를 식각 시간으로 나눈 값이다.Etch rate is a parameter that shows how quickly etching occurs, and is the value divided by the etched thickness by the etching time.

상기 제어부(300)는 부산물에 의한 광 파장의 세기 또는 광 파장의 세기의 변화량을 근거로 현재 식각률을 구할 수 있다.The control unit 300 may determine the current etch rate based on the intensity of the light wavelength or the amount of change in the intensity of the light wavelength caused by the by-product.

도 2를 예로 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio)을 제어변수로 사용하는 예를 들어 설명하면, 식각률 3~6 구간에서는 듀티 사이클을 100%가 효율이 가장 크고, 식각률 1~3 구간에서는 듀티 사이클을 75%가 효율이 가장 크며, 식각률 0~1 구간에서는 듀티 사이클을 50%가 효율이 가장 크다. 따라서, 상기 제어부(300)는 듀티 사이클을 100%로 제어하다가 식각률이 3에 다다르면 듀티 사이클을 75%로 제어하고, 이후 식각률이 1에 다다르면 듀티 사이클을 50%로 제어할 수 있다.2 is an example of using the duty cycle (duty ratio) as a control variable. In the etch rate range of 3 to 6, a duty cycle of 100% is the most efficient, and in the etch rate range of 1 to 3, the duty cycle is 100%. 75% is the highest efficiency, and in the etch rate range of 0 to 1, a duty cycle of 50% is the highest efficiency. Accordingly, the control unit 300 may control the duty cycle to 100%, control the duty cycle to 75% when the etch rate reaches 3, and then control the duty cycle to 50% when the etch rate reaches 1.

도 2에서 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio)을 제어변수로 사용하는 예를 들었으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 다양한 제어변수를 이용하는 제어가 가능함은 물론이며, 식각률을 구하고 이를 근거로 제어변수를 제어하는 예를 들었으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 식각되는 정도를 파악할 수 있다면 파장의 세기 등 다양한 파라미터의 적용이 가능함은 물론이다.In Figure 2, an example of using duty cycle (duty cycle, duty ratio) as a control variable is given, but the present invention is not limited to this, and control using various control variables is of course possible, as well as calculating the etch rate and controlling based on this. An example of controlling variables is given, but the present invention is not limited to this, and of course, if the degree of etching can be determined, various parameters such as the intensity of the wavelength can be applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치의 제어부(300)는 일정 시간 주기로 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시키고, 변화된 제어변수 값과 현재 제어변수 값 중 광 파장의 세기를 근거로 측정된 플라즈마 식각률이 더 큰 제어변수 값을 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit 300 of the adaptive pulse process device applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention changes the control variable to be larger or smaller than the value of the current control variable at a certain time period, and changes the changed control variable. Among the values and the current control variable values, the control variable value with a larger plasma etch rate measured based on the intensity of the light wavelength may be applied.

예를 들어, 상기 제어부(300)는 1분마다 1초씩 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시켜보고, 식각률이 더 큰 제어변수 값이 적용되도록 제어할 수 있다.For example, the control unit 300 may change the control variable to be larger or smaller than the value of the current control variable for 1 second every minute and control the control variable value with a larger etch rate to be applied.

이때, 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio)의 경우, 현재 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio) 값 보다 작게 변화시키는 것 만으로도 충분하다. 도 2를 참조하면 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio)은 특성상 이미 효율이 기존 상태보다 더 좋다고 판명이 난 경우 더 큰 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio)을 적용시키는 것이 현재 상태보다 효율을 증가시키기 어렵기 때문이며, 이로 인한 식각 손실을 줄이기 위함이다.At this time, in the case of the duty cycle (duty cycle, duty ratio), it is sufficient to change it to be smaller than the current duty cycle (duty cycle, duty ratio) value. Referring to FIG. 2, due to the nature of the duty cycle (duty ratio), if it has already been determined that the efficiency is better than the existing state, applying a larger duty cycle (duty cycle, duty ratio) will increase the efficiency compared to the current state. This is because it is difficult, and the purpose is to reduce the resulting etching loss.

또한, 식각률이 더 커지도록 제어변수 값을 변경하는데 식각률을 반드시 구해야 하는 것은 아니며, 식각되는 정도를 파악할 수 있다면 파장의 세기 등 다양한 파라미터의 적용이 가능함은 물론이다.In addition, changing the value of the control variable to increase the etch rate does not necessarily require finding the etch rate, and of course, if the degree of etching can be determined, various parameters such as the intensity of the wavelength can be applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치의 제어부(300)는 미리 결정된 제어변수 값을 근거로, 현재 제어변수의 값과 인접한 제어변수값으로 변화시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit 300 of the adaptive pulse process device applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention changes the value of the current control variable to the value of the control variable adjacent to the value of the current control variable, based on the predetermined control variable value. It can be characterized as:

예를 들어, 듀티 사이클을 100%, 75%, 50% 및 25%로만 제어변수 값을 조정하기로 결정된 경우, 상기 제어부(300)는 현재 듀티 사이클을 75%인 경우, 듀티 사이클을 100%와 50%로 조정해보고 더 큰 식각률을 보이는 제어변수 값이 적용되도록 제어할 수 있다.For example, when it is decided to adjust the control variable value to only the duty cycle of 100%, 75%, 50%, and 25%, the control unit 300 adjusts the duty cycle to 100% and 100% when the current duty cycle is 75%. You can adjust it to 50% and control it so that the control variable value that shows a larger etch rate is applied.

도 3을 예로 설명하면, 듀티 사이클을 100%로 제어하면 시간이 지남에 따라 식각률이 감소함을 알 수 있다. 듀티 사이클을 100%로 제어하면 어느 순간에 듀티 사이클을 75%로 제어하는 것 보다 식각률이 낮아지는 구간이 발생된다.3 as an example, it can be seen that when the duty cycle is controlled to 100%, the etch rate decreases over time. If the duty cycle is controlled to 100%, at some point, a section occurs where the etch rate is lower than if the duty cycle is controlled to 75%.

따라서, 듀티 사이클을 100%로 제어하면서 일정 시간마다 듀티 사이클을 75%로 바꾸어 보고, 듀티 사이클을 100%로 제어하는 것이 듀티 사이클을 75%로 제어하는 것 보다 식각률이 더 큰 경우 듀티 사이클을 100%로 제어하는 상태를 유지(도 3의 1구간)하고, 도 3의 a 지점을 경과하여 듀티 사이클을 75%로 제어하는 것이 듀티 사이클을 100%로 제어하는 것 보다 식각률이 더 큰 경우 듀티 사이클을 75%로 제어하는 상태로 변경하여 적용(도 3의 2구간)한다.Therefore, while controlling the duty cycle to 100%, try changing the duty cycle to 75% at certain intervals. If controlling the duty cycle to 100% results in a greater etch rate than controlling the duty cycle to 75%, change the duty cycle to 100%. If the % control state is maintained (section 1 in FIG. 3) and the etch rate is greater when controlling the duty cycle at 75% after passing point a in FIG. 3 than when controlling the duty cycle at 100%, the duty cycle Change to a control state of 75% and apply (section 2 in FIG. 3).

이후, 듀티 사이클을 75%로 제어하면서 일정 시간마다 듀티 사이클을 50%로 바꾸어 보고, 듀티 사이클을 75%로 제어하는 것이 듀티 사이클을 50%로 제어하는 것 보다 식각률이 더 큰 경우 듀티 사이클을 75%로 제어하는 상태를 유지(도 3의 2구간)하고, 도 3의 b 지점을 경과하여 듀티 사이클을 50%로 제어하는 것이 듀티 사이클을 75%로 제어하는 것 보다 식각률이 더 큰 경우 듀티 사이클을 50%로 제어하는 상태로 변경하여 적용(도 3의 3구간)한다.Afterwards, control the duty cycle to 75% and change the duty cycle to 50% at certain intervals. If controlling the duty cycle to 75% results in a greater etch rate than controlling the duty cycle to 50%, change the duty cycle to 75%. If the % control state is maintained (section 2 in FIG. 3) and the etch rate is greater when controlling the duty cycle at 50% after passing point b in FIG. 3 than when controlling the duty cycle at 75%, the duty cycle Change to a control state of 50% and apply (Section 3 in FIG. 3).

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법은 컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법에 있어서, 광센싱 단계(S10), 광파장추출 단계(S20) 및 식각제어 단계(S30)를 포함한다.As shown in Figure 4, the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention is a high aspect ratio contact hole in the form of a program executed by an operation processing means including a computer. The adaptive pulse process method applicable to the etching process includes a light sensing step (S10), an optical wavelength extraction step (S20), and an etching control step (S30).

광센싱 단계(S10)는 챔버(10) 내부의 광 신호를 검출한다.The light sensing step (S10) detects light signals inside the chamber 10.

광파장추출 단계(S20)는 상기 광센싱 단계(S10)로부터 검출된 광 신호로부터, 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장을 추출한다.The optical wavelength extraction step (S20) extracts the light wavelength by-product etched by the etch unit 100 from the optical signal detected in the light sensing step (S10).

플라즈마에 의하여 식각된 부산물은 전자와 반응하여 광 신호를 발생시키는데, 상기 광센싱 단계(S10)에서 검출된 전 파장대의 광 신호 중, 상기 광파장추출 단계(S20)는 부산물 및 식각 깊이와 관련이 깊은 특정 파장대의 광 파장만을 추출한다. By-products etched by plasma react with electrons to generate optical signals. Among the optical signals of all wavelengths detected in the optical sensing step (S10), the optical wavelength extraction step (S20) is closely related to the by-products and etching depth. Only light wavelengths in a specific wavelength range are extracted.

식각제어 단계(S30)는 상기 광파장추출 단계(S20)로부터 추출된 광 파장의 세기를 근거로, 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어한다.The etch control step (S30) determines the duty cycle (duty ratio) and on-off cycle (On-off cycle) of the etched part 100 based on the intensity of the light wavelength extracted from the light wavelength extraction step (S20). Plasma etching is controlled by changing at least one control variable selected from ) and pulse frequency.

상기 식각제어 단계(S30)는 추출된 광 파장을 기반으로 목표 깊이의 컨택홀을 가공하는 식각공정에 필요한 최적의 제어변수를 도출하여 제어변수를 조정할 수 있다.In the etching control step (S30), the control variables can be adjusted by deriving the optimal control variables necessary for the etching process of processing a contact hole of a target depth based on the extracted light wavelength.

이때, 상기 식각제어 단계(S30)는 상기 광파장추출 단계(S20)로부터 추출된 광 파장을 근거로 식각률을 평가할 수 있다.At this time, the etching control step (S30) may evaluate the etching rate based on the light wavelength extracted from the light wavelength extraction step (S20).

다시 말해, 상기 식각제어 단계(S30)는 식각률을 수치화 시킬 수도 있지만, 식각률이 증가되는지 감소되는지 정도를 광 파장의 세기 만으로도 판단이 가능하다.In other words, the etching control step (S30) can quantify the etching rate, but the extent to which the etching rate increases or decreases can be determined solely by the intensity of the light wavelength.

이를 근거로, 상기 식각제어 단계(S30)는 식각률이 더 높아지도록 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어할 수 있다.Based on this, the etching control step (S30) can control plasma etching by changing the control variable to increase the etching rate.

이러한 원리를 기반으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법은 식각 공정이 진행되면서 컨택홀 깊이에 따라 제어변수를 적절히 제어함으로써, 식각 중단(etch stop) 현상을 해결함과 동시에 식각 효율을 증대시켜 고종횡비로 컨택홀 식각이 가능하다.Based on this principle, the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention appropriately controls control variables according to the contact hole depth as the etching process progresses, thereby stopping etching (etch It solves the stop phenomenon and at the same time increases etching efficiency, making it possible to etch contact holes with a high aspect ratio.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법은 3D V-NAND 제조 공정 및 고종횡비 컨택홀 반도체 식각 공정 뿐만 아니라 다양한 식각 공정에도 활용 가능함은 물론이다.Of course, the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention can be used not only in the 3D V-NAND manufacturing process and the high aspect ratio contact hole semiconductor etching process, but also in various etching processes.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법은 연속공정과 펄스변조를 모두 적용하되 식각 깊이에 따라 다른 제어 변수가 적용된 적응형 펄스 가공(adaptive pulsed process)을 적용할 수 있다.The adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention is an adaptive pulsed process that applies both a continuous process and pulse modulation, but different control variables are applied depending on the etch depth. can be applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법의 식각제어 단계(S30)는 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로 식각률을 구하고, 미리 저장된 데이터 세트와 식각률을 비교하여, 식각률이 최대가 되도록 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.The etch control step (S30) of the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention is based on the intensity of the light wavelength caused by the by-product etched by the etch portion 100. Obtain the etch rate, compare the etch rate with a pre-stored data set, and set the duty cycle, duty ratio, on-off cycle, and pulse frequency of the etch portion 100 to maximize the etch rate. It may be characterized by controlling at least one control variable selected from (frequency).

상기 식각제어 단계(S30)는 부산물에 의한 광 파장의 세기 또는 광 파장의 세기의 변화량을 근거로 현재 식각률을 구할 수 있다.In the etching control step (S30), the current etching rate can be obtained based on the intensity of the light wavelength or the amount of change in the intensity of the light wavelength caused by the by-product.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법의 식각제어 단계(S30)는 일정 시간 주기로 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시키고, 변화된 제어변수 값과 현재 제어변수 값 중 광 파장의 세기를 근거로 측정된 플라즈마 식각률이 더 큰 제어변수 값을 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.The etch control step (S30) of the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention changes the control variable to be larger or smaller than the value of the current control variable at a certain time period, and the changed Among the control variable value and the current control variable value, the control variable value with a larger plasma etch rate measured based on the intensity of the light wavelength may be applied.

예를 들어, 상기 식각제어 단계(S30)는 1분마다 1초씩 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시켜보고, 식각률이 더 큰 제어변수 값이 적용되도록 제어할 수 있다.For example, in the etch control step (S30), the control variable may be changed to be larger or smaller than the value of the current control variable for 1 second every minute, and control may be performed so that the control variable value with a larger etch rate is applied.

본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법의 식각제어 단계(S30)는 미리 결정된 제어변수 값을 근거로, 현재 제어변수의 값과 인접한 제어변수값으로 변화시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The etch control step (S30) of the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention is based on the predetermined control variable value and the control variable value adjacent to the current control variable value. It can be characterized as changing.

예를 들어, 듀티 사이클을 100%, 75%, 50% 및 25%로만 제어변수 값을 조정하기로 결정된 경우, 상기 식각제어 단계(S30)는 현재 듀티 사이클을 75%인 경우, 듀티 사이클을 100%와 50%로 조정해보고 더 큰 식각률을 보이는 제어변수 값이 적용되도록 제어할 수 있다.For example, if it is decided to adjust the control variable value to only the duty cycle of 100%, 75%, 50%, and 25%, the etch control step (S30) changes the duty cycle to 100 when the current duty cycle is 75%. You can adjust it by % and 50% and control it so that the control variable value that shows a larger etch rate is applied.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법에 대하여 설명하였지만, 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램 역시 구현 가능함은 물론이다.Although the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to an embodiment of the present invention has been described above, a program for implementing the adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process is stored. Of course, a program stored in a computer-readable recording medium for implementing an adaptive pulse process method applicable to a computer-readable recording medium and a high aspect ratio contact hole etching process can also be implemented.

즉, 상술한 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공될 수도 있음을 당업자들이 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.In other words, it is understood by those skilled in the art that the adaptive pulse process method applicable to the above-described high aspect ratio contact hole etching process may be provided in a recording medium that can be read by a computer by tangibly implementing a program of instructions for implementing it. They will be able to understand it easily. In other words, it can be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, etc., singly or in combination. Program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable by those skilled in the computer software art. Examples of the computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and floptical disks. Included are magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and perform program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, USB memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code, such as that produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is diverse. Of course, various modifications and implementations are possible without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims.

10: 챔버
20: 식각부재
30: 척(chuck)
100: 식각부
110: 제1RF전력부
120: 제2RF전력부
130: 매칭네트워크
200: 광센서부
300: 제어부
S10: 광센싱 단계
S20: 광파장추출 단계
S30: 식각제어 단계10: Chamber
20: Etching member
30: Chuck
100: Etching part
110: 1st RF power department
120: 2nd RF power unit
130: Matching network
200: Optical sensor unit
300: Control unit
S10: Light sensing step
S20: Light wavelength extraction step
S30: Etching control step

Claims

RF(Radio Frequency) 전력을 공급하여 플라즈마 캐미스트리를 제어하는 제1RF전력부(110) 및 RF(Radio Frequency) 전력을 공급하여 이온의 에너지를 제어하는 제2RF전력부(120)를 포함하며, 챔버(10) 내부에 구비된 식각부재(20)를 플라즈마를 이용하여 식각하는 식각부(100); 상기 챔버(10)에 구비되며, 상기 챔버(10) 내부의 광 신호를 검출하는 광센서부(200); 및 상기 식각부(100)의 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어하는 제어부(300);를 포함하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치에 있어서,
상기 제어부는 광센서부(200)로부터 검출된 광 신호로부터 추출된, 상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로, 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 펄스 주파수(pulse frequency) 및 변조신호의 위상차 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어하는 것을 특징으로 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치.
It includes a first RF power unit 110 that controls the plasma chemistry by supplying RF (Radio Frequency) power and a second RF power unit 120 that controls the energy of ions by supplying RF (Radio Frequency) power, and the chamber (10) an etching unit 100 for etching the etching member 20 provided therein using plasma; An optical sensor unit 200 provided in the chamber 10 and detecting an optical signal inside the chamber 10; and a control unit 300 that controls plasma etching by changing the control variables of the etch unit 100. In the adaptive pulse process device applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, including:
The control unit determines the duty cycle, duty ratio, and pulse based on the intensity of the light wavelength by the by-product etched by the etch unit 100, which is extracted from the optical signal detected by the optical sensor unit 200. An adaptive pulse processing device applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, characterized in that plasma etching is controlled by changing at least one control variable selected from the pulse frequency and the phase difference of the modulation signal.

제1항에 있어서,
상기 제어부(300)는
상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로 식각률을 구하고, 미리 저장된 데이터 세트와 식각률을 비교하여, 식각률이 최대가 되도록 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치.
According to paragraph 1,
The control unit 300 is
The etch rate is calculated based on the intensity of the light wavelength caused by the by-product etched by the etch part 100, and the etch rate is compared with a pre-stored data set, and the duty cycle of the etch part 100 is set to maximize the etch rate. Adaptive pulse applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, characterized by controlling at least one control variable selected from cycle, duty ratio, on-off cycle, and pulse frequency. Process equipment.

제1항에 있어서,
상기 제어부(300)는
일정 시간 주기로 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시키고, 변화된 제어변수 값과 현재 제어변수 값 중 광 파장의 세기를 근거로 측정된 플라즈마 식각률이 더 큰 제어변수 값을 적용하는 것을 특징으로 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치.
According to paragraph 1,
The control unit 300 is
Changing the control variable to be larger or smaller than the value of the current control variable at a certain time period, and applying the control variable value with a larger plasma etch rate measured based on the intensity of the light wavelength among the changed control variable value and the current control variable value. An adaptive pulse processing device applicable to the high aspect ratio contact hole etching process.

제3항에 있어서,
상기 제어부(300)는
미리 결정된 제어변수 값을 근거로, 현재 제어변수의 값과 인접한 제어변수값으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 장치.
According to paragraph 3,
The control unit 300 is
An adaptive pulse processing device applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, characterized in that it changes the value of the current control variable to the value of the control variable adjacent to the current control variable based on the predetermined control variable value.

컴퓨터를 포함하는 연산처리수단에 의하여 실행되는 프로그램 형태로 이루어지는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법에 있어서,
챔버(10) 내부의 광 신호를 검출하는 광센싱 단계(S10);
상기 광센싱 단계(S10)로부터 검출된 광 신호로부터, 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장을 추출하는 광파장추출 단계(S20); 및
상기 광파장추출 단계(S20)로부터 추출된 광 파장의 세기를 근거로, 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 변화시켜 플라즈마 식각을 제어하는 식각제어 단계(S30);
를 포함하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법.
In the adaptive pulse process method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process in the form of a program executed by an arithmetic processing means including a computer,
An optical sensing step (S10) of detecting an optical signal inside the chamber 10;
An optical wavelength extraction step (S20) of extracting an optical wavelength by a by-product etched by the etch unit 100 from the optical signal detected in the light sensing step (S10); and
Based on the intensity of the light wavelength extracted from the light wavelength extraction step (S20), the duty cycle, duty ratio, on-off cycle, and pulse frequency of the etch portion 100 ) An etching control step (S30) of controlling plasma etching by changing at least one control variable selected from );
An adaptive pulse process method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process including.

제5항에 있어서,
상기 식각제어 단계(S30)는
상기 식각부(100)에 의해 식각된 부산물에 의한 광 파장의 세기를 근거로 식각률을 구하고, 미리 저장된 데이터 세트와 식각률을 비교하여, 식각률이 최대가 되도록 상기 식각부(100)의 듀티 사이클(duty cycle, duty ratio), 온오프 주기(On-off cycle) 및 펄스 주파수(pulse frequency) 중 선택되는 적어도 어느 하나의 제어변수를 제어하는 것을 특징으로 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법.
According to clause 5,
The etch control step (S30) is
The etch rate is calculated based on the intensity of the light wavelength caused by the by-product etched by the etch part 100, and the etch rate is compared with a pre-stored data set, and the duty cycle of the etch part 100 is set to maximize the etch rate. Adaptive pulse applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, characterized by controlling at least one control variable selected from cycle, duty ratio, on-off cycle, and pulse frequency. Process method.

제5항에 있어서,
상기 식각제어 단계(S30)는
일정 시간 주기로 상기 제어변수를 현재 제어변수의 값 보다 크거나 작게 변화시키고, 변화된 제어변수 값과 현재 제어변수 값 중 광 파장의 세기를 근거로 측정된 플라즈마 식각률이 더 큰 제어변수 값을 적용하는 것을 특징으로 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법.
According to clause 5,
The etch control step (S30) is
Changing the control variable to be larger or smaller than the value of the current control variable at a certain time period, and applying the control variable value with a larger plasma etch rate measured based on the intensity of the light wavelength among the changed control variable value and the current control variable value. An adaptive pulse process method applicable to the characterized high aspect ratio contact hole etching process.

제7항에 있어서,
상기 식각제어 단계(S30)는
미리 결정된 제어변수 값을 근거로, 현재 제어변수의 값과 인접한 제어변수값으로 변화시키는 것을 특징으로 하는 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법.
In clause 7,
The etch control step (S30) is
An adaptive pulse process method applicable to a high aspect ratio contact hole etching process, characterized in that, based on a predetermined control variable value, the value of the current control variable is changed to a control variable value adjacent to the current control variable value.

제 5 항 내지 제 8 항 중 선택되는 어느 한 항에 기재된 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법을 구현하기 위한 프로그램이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium storing a program for implementing an adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to any one of claims 5 to 8.

제 5 항 내지 제 8 항 중 선택되는 어느 한 항에 기재된 고종횡비 컨택홀 식각 공정에 적용 가능한 적응형 펄스 공정 방법을 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장된 프로그램.A program stored in a computer-readable recording medium for implementing an adaptive pulse process method applicable to the high aspect ratio contact hole etching process according to any one of claims 5 to 8.