The purpose of this thesis is optimizing via etching process in order to increase the productivity and maintain the stability of via process. It evaluates characteristics of the $0.35\mum$-via hole etching using $C_2$$F_6$ gas, Ar gas and transformer coupled plasma(TCP) source. The samples are films of triple-layer(TEOS/SOG/TEOS) on the 8 inch wafers. And an experiment is designed by orthogonal array matrix, $L_93^4$. The chambers with TCP source are used to carry out the experiment. Such chamber are one kind of HDP(high density plasma). Consequently, the characteristics of $C_2$$F_2$ and Ar gases show the etch rate of $0.8\mum/min$ - $1.1\mum/min$, the uniformity of under $\pm$6.9%, CD difference between pre and post-etching of under 10% and a very good window of profiles. Even though 20sccm flow rate of $C_2$$F_2$ has no SOG recess, 14sccm of $C_2$$F_2$ attacks side wall of SOG. The characteristics of $C_2$$F_2$ and Ar gases result in the fast etch rate and side window of profile.
Experiment is done by the orthogonal matrix technique. The results of the experiment are obtained by using 10 wafers. As a result, etch rate, uniformity, critical dimension(CD) variation, selectivity to photo resist(PR), selectivity to TiN and spin on glass(SOG) recess and profiles are satisfied with the requirements of the production process.
$35\mum$ via 식각 공정을 최적화하기 위하여 산업계나 학계에서 생소한 $C_2$$F_2$/Ar 가스를 조합한 식각 특성을 분석하였다. 실험한 재료는 TEOS/SOG/TEOS 막을 올린 8인치 웨이퍼이며 , 실험의 기법은 Orthogonal array matrix 방식을 활용하였다. 식각에 이용된 장비는 transformer coupled plasma(TCP) source 방식이며 고밀도 플라즈마(HDP)방비이다. 실험한 결과는, matrix window 내에서 $C_2$$F_2$/Ar가스는 $0.8\mum/min$- $1.1\mum/min$ 범위의 식각속도를 보이며 균일도(Uniformity)는 6.9%미만으로 측정되었다. CD skew는 식각 전과 후를 비교하여 10%미만이었고 등방성 (anisotropic)식각의 특성에 대해서는 아주 우수함을 보여주었다. 20sccm의 $C_2$$F_2$ 에서는 문제가 없었지만 14 sccm의 가스가 공급되면 SOG막의 내벽이 침식당하는 문제점이 있었다. 이런 현상은 식각비와 식각균일도 CD값의 변화를 분석한 결과 플리머의 생성 형태와 관련이 있는 것으로 밝혀졌다.
Orthogonal array matrix 기법을 사용하여 최종적으로 추출한 recipe는 32mT/1600 TCPW/1625 Bot. W/20$C_2$$F_6$/100Ar/$20^\circC$-$200^\circC$이며 이 조건으로 via 식각을 실시할 때 가장 안정된 공정 상태를 얻을 수 있음이 확인되었다. 결과적으로 $C_2$$F_2$/Ar가스의 식각 특성을 HDP TCP에서 빠른 식각비와 넓은 공정창(process window)을 보여주었다.
