반도체 공정 과정 - 식각 공정 (4)

식각 공정이란 무엇인가

 

웨이퍼에 회로를 그려 넣는 포토 공정이 끝나고, 반도체 패턴 부분 외 필요한 산화막을 제거(에칭)하는 공정이다.

액체나 기체, 혹은 플라즈마를 이용해서 웨이퍼 내 회로 패턴을 제외한 부분만 선택적으로 없앤다.

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식각 방법

식각 공정은 식각을 위해 이용하는 물질에 따라 크게 두 가지로 나뉜다.

액체를 사용하는 습식 식각과, 플라즈마를 이용하는 건식식각이다.

 

1. 습식 식각

습식 식각은 특수한 화학 용액인 식각액을 이용하여 화학반응을 통해 산화막을 제거한다.

 

습식 식각의 등빙성

화학 용액을 이용한 습식 식각은 모든 방향의 식각 속도가 같은 등방성을 지닌다.

습식 식각은 용액에 담갔다 건지는 방식으로 식각 속도가 매우 빠르지만, 액체로 인해 감광액 뒷면의 원치 않은 부분까지 깎아내기 때문에 정밀도가 낮다.

 

2. 건식 식각

 2.1 화학적 식각(Chemical Etching)

 

화학적 식각은 식각용 가스(불화수소)를 사용하는 방법으로 습식 식각처럼 등방성이 있어 정교한 식각이 어렵다.

 

2.2 물리적 식각(Physical Sputtering)

 

물리적 식각은 불필요한 산화막 부분을 이온의 충돌에 의해 뜯어내는(Sputter) 방식으로, 플라즈마에서 발생된 이온을 사용한다. 비등방성 방식이기 때문에 화학적 식각보다 정교하다. 하지만 이온 충돌로 인한 물리적 식각이기 때문에 식각 속도가 느리다.

 

2.3 물리&화학적 식각(Reactive lon Etching, RIE)

 

 

물리적, 화학적 식각을 모두 사용하는 방법으로 플라즈마를 사용하여 이온에 대한 물리적 식각을 진행하는 동시에 플라즈마에 의해 활성화된 입자를 이용한 화학적 식각으로 막질을 제거한다.이 방법은 세 가지 방법 중 가장 빠르고 비등방성을 이용하여 정확하고 미세한 식각이 가능하다.