| 초록 |
최근 차세대 반도체 메모리 소자로 대두된 MRAM에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 MRAM의 MTJ stack을 구성하는 자성 재료의 건식 식각에 대한 연구에서는 좋은 profile을 얻고, 재층착의 문제를 해결하기 위한 노력이 계속해서 진행되고 있다. 일반적인 Photolithography에 의하여 pattern된 PR 마스크는 두께가 두껍고 식각 속도가 빠른 특징을 갖는다. PR 마스크의 두꺼운 두께는 식각 잔유물에 의한 MTJ stack의 측면에 재증착 현상을 유발한다. 그리고 빠른 식각 속도는 식각속도가 비교적 느린 자성 박막을 식각하는데 있어서 낮은 선택도를 나타내고 결과적으로 낮은 식각경사를 보이게 된다. 이러한 PR 마스크의 특징들은 MRAM 소자의 특성을 저하시키고 고집적화을 방해할 수 있는 요인이 되는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 연구에서는 하드 마스크를 이용하여 패턴된 CoZrNb과 CoTb 자성 박막의 식각 특성을 유도결합 플라즈마를 이용한 고밀도 반응성 이온 식각을 통해서 조사하였다. 하드 마스크 물질로써 TiN, Ta, SiO2가 선정되었고 각 자성박막에 대한 선택도를 조사한 결과 모두 PR의 선택도보다 개선되었다. 또한 TiN 하드 마스크를 이용하여 CoZrNb 자성 박막을 식각한 결과 깨끗하고 수직한 식각 프로파일을 얻을 수 있었다. |
