모아의 기웃기웃 · 이해의 작업대
전공정 연재 6 / 10웨이퍼 위 회로 형성 · 패턴 식각
포토로 만든 무늬는 어떻게 웨이퍼에 새겨질까?
포토에서는 감광액에 창을 열어요. 식각에서는 그 창을 통해 드러난 막을 깎아, 실제로 아래층에 무늬를 남겨요.
왜 식각이 필요할까?
웨이퍼 위 막을 보호할 곳과 열어야 할 곳이 달라요. 식각으로 절연막을 열면, 나중에 위쪽 배선과 아래쪽 배선을 연결할 자리를 만들 수 있어요.
감광액의 창에서 산화막의 창으로
세 단계를 눌러 산화막이 언제 깎이는지 비교해 보세요.
감광액(PR)산화막실리콘
포토 직후 · 감광액에만 창이 있어요
창 바닥에 산화막이 보이고, 아직 산화막은 깎이지 않았어요.
같은 깊이에서 건식·습식 단면 비교
마스크 창은 160 nm, 산화막 두께는 100 nm로 같아요. 아래 슬라이더를 움직여 두 단면의 윗면 폭을 비교해 보세요.
윗면 폭 160 nm · 아래쪽으로 깎여 옆벽이 곧아요.
윗면 폭 300 nm · 한쪽 언더컷 70 nm
RIE에서는 플라즈마의 반응성 입자와 아래로 가속된 이온이 함께 작용해요. 습식 모형에서는 액체가 닿는 산화막이 옆으로도 깎여요. 실제 방향성은 재료와 방식에 따라 달라요.
식각률과 선택비는 무엇을 알려줄까?
- 건식 RIE · UCSB 패턴 시편
- 6.89 nm/min산화막 대 감광액 선택비 1.29:1
- 습식 · UCSB 열산화막
- 79 nm/min별도 열산화막 시편을 완충 식각액으로 측정
두 값은 시편과 조건이 서로 다른 측정 사례예요. 아래는 건식 측정값이 일정하다고 가정한 교육용 계산입니다.
- 목표까지 걸리는 시간
- 필요한 감광액 두께
목표 깊이에서 감광액이 약 22 nm 남아요.
같은 웨이퍼에서도 막 두께와 식각률이 조금씩 달라요. 식각 종료점을 확인하고 필요한 만큼만 더 깎아, 잔막과 아래층 손상을 함께 줄여요.