Dry etching methods

오늘은 여러가지 dry etching method에 대해서 알아보겠습니다.

 

Ion 중심의 Physical etching

Radical 중심의 Chemical etching

이렇게 두가지로 크게 나눌 수 있습니다.

 

또한 이 둘을 합친 Ion enhanced etching,

번외로 protective Ion enhanced도 알아보겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Physical etching

전기장으로 이온을 가속시켜 물리적인 식각을 합니다.

아주 높은 방향성으로 인해 비등방성 식각을 하게됩니다.

plasma damage (burning, arcing)이 생깁니다.

웨이퍼 한 장씩 진행됩니다. (Single wafer type)

E/R은 낮습니다. 선택비 역시 낮습니다.

EDP(End point detect)는 시간으로 합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chemical etching

중성 라디칼에 의해 화학적인 식각이 진행됩니다.

등방성 식각을 진행하게 됩니다.

25장씩 진행됩니다. (Batch wafer type)

 

이때 volatile product는 휘발성 부산물입니다.

증기압이 높은 부산물을 만들어 휘발시킨다는 것입니다.

 

증기압이란 기화하려는 압력입니다.

온도가 높을수록 증기압이 높아지고

끓는점, 승화점이 낮은 물질일수록 증기압이 높아집니다.

 

E/R은 처음에는 높다가 점점 희석되면서 낮아집니다.

 

선택비는 매우 좋습니다.

 

EPD(End point detect)는 시간이나 육안으로 확인합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ion enhanced etching (=Ion Enhanced Etching) (Physical + Chemical etching)

실제 공정에서는 두가지를 섞어서 진행하게 됩니다.

이를 Ion ehhanced etching이라고 합니다.

Ion이 타겟을 깨고 Radical이 와서 화학적 결합을 합니다.

 

선택비 역시 조절 가능합니다.

 

Physical or Chemical만 진행했을 때 E/R가 현저히 낮다는 문제가 있습니다.

이를 같이 사용했을 때 높은 E/R를 보여줍니다.

https://yoongsemi.tistory.com/entry/RIE-Reactive-Ion-Etching

 

비등방성 식각이 가능하지만

등방성을 원할 경우 라디칼의 비율을 높여 등방성 식각을 진행할 수 있습니다.

이온을 사용하기 때문에 웨이퍼 한장씩 진행됩니다.

 

EPD는 Optical measurement입니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Protective Ion Enhanced

C₂F₄에서 C는 깨는 역할을 하고 F는 기체상태(SiF)로 만드는 역할을 합니다.

이 기체는 날아가다가 측면부에 붙어서 폴리머 구조를 형성하게 됩니다.

(측면에만 생기는 이유)

이는 보호층의 역할을 하게 됩니다.

 

측면에 보호층을 형성하며 식각을 진행하게 되면서

측면부는 식각이 안되게 되고 아래 방향으로만 식각이 됩니다.

비등방성 식각이 가능해집니다.