Etch - 식각 공정

Etch 공정

정의

• 패턴이 없는 부분을 제거하는 공정(포토 공정에 따라 감광액 없는 부분의 산화막을 깍아낸다)
• 식각 -> Ashing(PR 제거)

종류

• Wet Etch
• Dry Etch
• Chemical Etch : 라디칼에 의한 식각(등방성)
• Physical Etch : 이온의 웨이퍼 충돌(이방성) => 물리적 손상이 있고 선택비가 낮다
• Reactive Etch : Chemical + Physical

---

Wet Etch

• 장점 : 하부막질의 손상이 적다, Polymer 오염이 적다
• 단점 : 미세패턴 조절이 어렵다, Etching 시간 조절이 어렵다

특징

• 박막 성질에 따라 화학약품을 사용하여 웨이퍼를 화학약품이 들어있는 Bath에 넣는다
• Wet Etch는 등방성 식각(Isotropic)으로 미세 패턴 공정에 적합하지 않다 => 세정(Cleaning) 공정에 많이 사용되는 추세
  • 등방성 식각 : 아래로도 Etch되고 Side Etch도 되므로 Step Coverage에 좋다
• 순서 : 확산 -> 흡착 -> 반응 및 생성 -> 탈착 -> 확산

---

Dry Etch

• 장점 : 미세패턴 조절이 가능하다, Etching End Time 조절이 가능하다(EPD), 파라미터 조절이 용이하다
• 단점 : 막질 손상 가능성이 있다, Polymer가 오염될 수 있다

특징

• 반응성 Gas를 진공 Chamber에 주입하고 Power를 인가하여 Plasma를 만들어 화학적/물리적 Etch를 하는 공정
  • Gas 종류 : 산화막이면 C-F(탄소불소) gas를 사용하고, Metal 박막에는 Cl(염기성) gas를 이용함
• Etch나 Implant 공정 후에 Dry Ashing(PR 제거)하는 공정이 있다
• 이방성 식각(Anisotropic)으로 Side Etch가 적다
• 가스 플라즈마는 전기장을 통해 확산 방향을 지정할 수 있어 미세 패턴에 적합하다

---

Plasma

정의와 원리

• 전자, (+)이온, 중성입자(라디칼)이 전기적으로 유지되는 중성상태 물질
• 진공 Chamber 내에 반응성 gas 주입 -> 교류 전압 인가 -> 전압에 의해 전자 발생 -> gas와 전자의 충돌로 gas 이온화 -> 이온화된 gas(전계방향으로 이동)와 라디칼(무질서한 방향)이 웨이퍼에 충돌하여 Etch

---

 

기타

정의

• Uniformity(균일도) : 위치별로 얼마나 일정하게 식각이 되었는가(낮을수록 좋다)
• 선택비  : 두 막질 사이의 식각 비율