[13] 공정 관련 기초 5, 포토공정, Etch공정

포토공정, Etch공정 ( Photolithography, Etching )

Photolithography, etching.pdf

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미세 공정에서 Dry Etch를 많이 사용하는 이유? 또는 Ethching 공정에 대해 설명하세요.

키워드 : 식각, 습식식각, 건식식각, 등방성 식각, 비등방석 식각

스토리 라인 : 식각공정은 포토공정에서 형성한 감광막 (PR) 패턴을 마스크로 사용하여 하부막을 식각하여 원하는 회로패턴을 완성시키는 공정이다. 식각공정에는 습식식각과 건식식각이 있다.

 습식식각은 화학용액을 사용해서 화학반응이 일어나는 물질을 제거하는 방법이어서 화학용액이 접촉하는 곳에서 등방성으로 식각이 진행된다. 따라서 식각 후 패턴도 경계면에서 박막이 원형으로 식각이 진행되는 등방형 식각이다. 이 경우 식각 패턴은 포토공정에서 정의한 모양보다 작아지고 패턴 폭이 박막두께보다 작은 경우에는 식각패턴이 다 없어지는 경우도 생긴다.

 반면에 건식식각은 플라즈마를 이용하여 식각을 진행한다. radical 성분은 화학반응에 의한 식각이어서 근본적으로 등방성 식각을 담당하지만, 식각반응뿐아니라 비휘발성 물질을 표면에 만들어주는 원인이 되기도 한다. 이렇게 폴리머가 표면을 덮고 있으면 식각이 진행되지 않는다. 양이온은 웨이퍼에 수직방향으로 충돌하는 비등방성 식각을 할 수 있으며, 표면과 충돌하여 폴리머를 제거할 수 있다. 따라서 건식식각에서는 라디칼 반응과 이온충돌을 조절하여 비등방성 식각을 할 수 있고, 포토공정에서 정의한 모양대로 식각을 진행할 수 있어 미세패턴 형성 공정에서는 건식식각 공정을 사용해야 한다.