소비자가 고 성능의 메모리를 추구함에 따라 메모리 제조는 괄목할만한 성장을 이루었다. 또한 메모리 제조공정은 수평적인 거리의 축소를 통해 집적도를 증가시키던 기존의 방법에 한계가 있어 수평적 구조로부터 수직적 구조로 메모리를 제조하는 V-NAND 플래시 메모리가 개발되고 있다. 본 연구에서는 V-NAND 플래시 메모리의 용량을 결정짓는 MOLD층의 식각특성을 알아볼 것이다. MOLD층의 주요 식각특성을 2가지(High Aspect Ratio Contact-hole etching, MOLD etching)로 선정, 그에 따른 샘플을 제작하고 공정특성을 파악한다. HARC etching에선 ...
소비자가 고 성능의 메모리를 추구함에 따라 메모리 제조는 괄목할만한 성장을 이루었다. 또한 메모리 제조공정은 수평적인 거리의 축소를 통해 집적도를 증가시키던 기존의 방법에 한계가 있어 수평적 구조로부터 수직적 구조로 메모리를 제조하는 V-NAND 플래시 메모리가 개발되고 있다. 본 연구에서는 V-NAND 플래시 메모리의 용량을 결정짓는 MOLD층의 식각특성을 알아볼 것이다. MOLD층의 주요 식각특성을 2가지(High Aspect Ratio Contact-hole etching, MOLD etching)로 선정, 그에 따른 샘플을 제작하고 공정특성을 파악한다. HARC etching에선 챔버 바이어스 파워 및 반응물의 화학적 특징에 따른 특성을 파악하려 했으나 공정 장비에 제한이 있고, 미세 패턴의 측정에 문제가 있어 추가 공정이 필요로 했다. MOLD etching에서는 반응 가스 유량, 플라즈마의 파워 전달, 첨가가스에 영향에 따른 식각특성을 알아보고자 했다. 각각의 조건에 따른 식각특성을 파악하기 위해 나머지 공정 조건은 고정시켜 주었고, 첨가된 가스가 존재하는 경우, 반응성이 적은 질소 가스 등의 첨가를 통해 변인통제를 해주었고, 질화막과 산화막의 박막특성의 차이에 따른 영향을 확인하기 위해서 OES센서를 이용해 질화막의 식각종료점을 확인하고자 하였다. 식각공정이 진행되는 동안 하부에 설치된 PIM(Plasma ImpedanceMonitoring) 센서를 통해 얻은 정보는 데이터 변환을 통해 입력 전압에 따른 플라즈마 파워에 대한 정보를 획득한다. 이 연구를 통해 공정 진행 중 예측하지 못한 결과가 발생하였을 때, 챔버 내의 반응인자인 F라디컬의 분포, 가스유량 및 플라즈마에 작용하는 파워에 대한 영향를 알 수 있기 때문에 공정조건을 임의로 변화시켜주어 결과를 맞춰주던 기존의 방식에서 벗어나, 상황에 맞는 효율적인 공정조건의 변화를 가져올 수 있을 것이다.
소비자가 고 성능의 메모리를 추구함에 따라 메모리 제조는 괄목할만한 성장을 이루었다. 또한 메모리 제조공정은 수평적인 거리의 축소를 통해 집적도를 증가시키던 기존의 방법에 한계가 있어 수평적 구조로부터 수직적 구조로 메모리를 제조하는 V-NAND 플래시 메모리가 개발되고 있다. 본 연구에서는 V-NAND 플래시 메모리의 용량을 결정짓는 MOLD층의 식각특성을 알아볼 것이다. MOLD층의 주요 식각특성을 2가지(High Aspect Ratio Contact-hole etching, MOLD etching)로 선정, 그에 따른 샘플을 제작하고 공정특성을 파악한다. HARC etching에선 챔버 바이어스 파워 및 반응물의 화학적 특징에 따른 특성을 파악하려 했으나 공정 장비에 제한이 있고, 미세 패턴의 측정에 문제가 있어 추가 공정이 필요로 했다. MOLD etching에서는 반응 가스 유량, 플라즈마의 파워 전달, 첨가가스에 영향에 따른 식각특성을 알아보고자 했다. 각각의 조건에 따른 식각특성을 파악하기 위해 나머지 공정 조건은 고정시켜 주었고, 첨가된 가스가 존재하는 경우, 반응성이 적은 질소 가스 등의 첨가를 통해 변인통제를 해주었고, 질화막과 산화막의 박막특성의 차이에 따른 영향을 확인하기 위해서 OES센서를 이용해 질화막의 식각종료점을 확인하고자 하였다. 식각공정이 진행되는 동안 하부에 설치된 PIM(Plasma Impedance Monitoring) 센서를 통해 얻은 정보는 데이터 변환을 통해 입력 전압에 따른 플라즈마 파워에 대한 정보를 획득한다. 이 연구를 통해 공정 진행 중 예측하지 못한 결과가 발생하였을 때, 챔버 내의 반응인자인 F라디컬의 분포, 가스유량 및 플라즈마에 작용하는 파워에 대한 영향를 알 수 있기 때문에 공정조건을 임의로 변화시켜주어 결과를 맞춰주던 기존의 방식에서 벗어나, 상황에 맞는 효율적인 공정조건의 변화를 가져올 수 있을 것이다.
For pursuing the rapid and high density device, semiconductor technology has been developed. However, device performance was reach the limit in the planar type because of interference problem which is caused by electrons in 20nm generation device. Instead of planar structure, lately Vertical NAND (V...
For pursuing the rapid and high density device, semiconductor technology has been developed. However, device performance was reach the limit in the planar type because of interference problem which is caused by electrons in 20nm generation device. Instead of planar structure, lately Vertical NAND (V-NAND) flash memory is developed. In this thesis, we studied etch characteristics during MOLD etching process. High Aspect Ratio Contact-hole (HARC) etching and MOLD etching are key factors for plasma etch study. Firstly, we describe bias power effect and chemical characteristic of etching gas in HARC etching. However, low etch depth due to low selectivity of photoresist is unable to distinguish between line patterns and sample cracks. Secondly, we explain the etching gas flow effect, plasma power effect and added gas (Ar, N2, O2) effect in MOLD etching. To investigate characteristics of etching as a function of each condition, other process condition is fixed. In the condition existing added gas, we add the nitrogen gas which does not react with other gas in order to fix process condition. Also, we use the OES sensor so as to get the etch end point information of silicon nitride. During etching process, plasma data like V, I, Phase are acquired. Then, data are converted into plasma power and impedance using Matlab program. In this thesis, when process fault occurs, we can easily notice the chamber condition. So we can control process parameters efficiently.
For pursuing the rapid and high density device, semiconductor technology has been developed. However, device performance was reach the limit in the planar type because of interference problem which is caused by electrons in 20nm generation device. Instead of planar structure, lately Vertical NAND (V-NAND) flash memory is developed. In this thesis, we studied etch characteristics during MOLD etching process. High Aspect Ratio Contact-hole (HARC) etching and MOLD etching are key factors for plasma etch study. Firstly, we describe bias power effect and chemical characteristic of etching gas in HARC etching. However, low etch depth due to low selectivity of photoresist is unable to distinguish between line patterns and sample cracks. Secondly, we explain the etching gas flow effect, plasma power effect and added gas (Ar, N2, O2) effect in MOLD etching. To investigate characteristics of etching as a function of each condition, other process condition is fixed. In the condition existing added gas, we add the nitrogen gas which does not react with other gas in order to fix process condition. Also, we use the OES sensor so as to get the etch end point information of silicon nitride. During etching process, plasma data like V, I, Phase are acquired. Then, data are converted into plasma power and impedance using Matlab program. In this thesis, when process fault occurs, we can easily notice the chamber condition. So we can control process parameters efficiently.
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