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원자층 식각방법을 이용한, Contact Hole 내의 Damage Layer 제거 방법에 대한 연구 원문보기

한국진공학회 2013년도 제 45회 하계 정기학술대회 초록집, 2013 Aug. 21, 2013년, pp.244.2 - 244.2  

김종규 (삼성전자 반도체 연구소) ,  조성일 (삼성전자 반도체 연구소) ,  이성호 (삼성전자 반도체 연구소) ,  김찬규 (성균관대학교 신소재 공학과) ,  강승현 (성균관대학교 신소재 공학과) ,  염근영 (성균관대학교 신소재 공학과)

초록
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Contact Pattern을 Plasma Etching을 통해 Pattering 공정을 진행함에 있어서 Plasma 내에 존재하는 High Energy Ion 들의 Bombardment 에 의해, Contact Bottom 의 Silicon Lattice Atom 들은 Physical 한 Damage를 받아 Electron 의 흐름을 방해하게 되어, Resistance를 증가시키게 된다. 또한 Etchant 로 사용되는 Fluorine 과 Chlorine Atom 들은, Contact Bottom 에 Contamination 으로 작용하게 되어, 후속 Contact 공정을 진행하면서 증착되는 Ti 나 Co Layer 와 Si 이 반응하는 것을 방해하여 Ohmic Contact을 형성하기 위한 Silicide Layer를 형성하지 못하도록 만든다. High Aspect Ratio Contact (HARC) Etching 을 진행하면서 Contact Profile을 Vertical 하게 형성하기 위하여 Bias Power를 증가하여 사용하게 되는데, 이로부터 Contact Bottom에서 발생하는 Etchant 로 인한 Damage 는 더욱 더 증가하게 된다. 이 Damage Layer를 추가적인 Secondary Damage 없이 제거하기 위하여 본 연구에서는 원자층 식각방법(Atomic Layer Etching Technique)을 사용하였다. 실험에 사용된 원자층 식각방법을 이용하여, Damage 가 발생한 Si Layer를 Secondary Damage 없이 효과적으로 Control 하여 제거할 수 있음을 확인하였으며, 30 nm Deep Contact Bottom 에서 Damage 가 제거될 수 있음을 확인하였다. XPS 와 Depth SIMS Data를 이용하여 상기 실험 결과를 확인하였으며, SEM Profile 분석을 통하여, Damage 제거 결과 및 Profile 변화 여부를 확인하였으며, 4 Point Prove 결과를 통하여 결과적으로 Resistance 가 개선되는 결과를 얻을 수 있었다.

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