반도체 8대 공정 - 삭각 공정

삭각공정 (Etching)

- 회로 패턴을 제외한 나머지 부분을 제거

- 웨이퍼에 액체 또는 기체의 부식액(etchant)를 이용해 불필요한 부분을 선택적으로 제거해 반도체 회로 패턴 만듬

- 건식 식각 : 반응성 기체, 이온 등을 이용해 특정 부위를 제거

- 습식 식각 : 용액을 이용, 화학적인 반응을 통해 식각

- 건식은 습식에 비해 비용이 비싸고 방법이 까다롭지만 더 미세하기에 수율을 높이기 위해 건식을 많이 이용

 

건식 식각 (Dry Etching)

- 플라즈마(Plasma) 식각

- 플라즈마 : 고체-액체-기체를 넘어선 물질의 제 4 상태로 많은 수의 자유전자, 이온, 중성의 원자 또는 분자로 구성되어 이온화된 기체

1. 일반 대기압보다 낮은 압력인 진공 챔버(Chamber)에 가스를 주입한 후, 전기 에너지를 공급하여 플라즈마를 발생

2. 플라즈마는 전기에너지에 의해 형성된 충분한 크기의 자기장이 기체에 가해질 때, 기체가 충돌하고 이온화됨으로써 발생

3. 자기장이 자유전자를 가속화시켜 높은 에너지를 가진 자유전자가 중성의 원자나 분자와 충돌하여 이온화

4. 이온화에 의해 생성된 추가 전자도 연쇄 반응(Avalanche)에 의해 또 다른 이온화를 일으키면서 이온의 수가 기하급수적으로 증가, 이 상태를 바로 '플라즈마 상태'

5. 플라즈마 상태에서 해리된 반응성 원자(Radical Atom)가 웨이퍼 위를 덮고 있는 막질 원자와 만나 강한 휘발성을 띠면서 표면에서 떨어져 나감

6. 감광액(PR, Photo Resist) 보호막으로 가려져 있지 않은 막질은 제거

 

- 유의사항

균일도(Uniformity) : 식각이 이루어지는 속도가 웨이퍼 상의 여러 지점에서 '얼마나 동일한 가', 균일도가 다를 경우 형성된 모양이 부위별로 달라 칩에 불량이 발생하거나 특성이 달라지는 문제 발생

식각 속도(Etch Rate) : 일정 시간동안 막질을 '얼마나 제거', 표면 반응에 필요한 반응성 원자와 이온의 양, 이온이 가진 에너지에 의해 변화

선택비(Selectivity), 형상(Profile)