| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2015년 가을 (11/25 ~ 11/27, 부산 해운대그랜드호텔) |
| 권호 | 21권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료 |
| 제목 | NF3/H2O 플라즈마 가스를 이용한 산화막 식각 공정에서의 반응 기구 연구 |
| 초록 | 반도체 소자가 2D NAND에서 3D NAND소자로 구조가 복잡해지고 패턴의 종횡비가 증가하면서 절연막과 유전체로 사용되는 SiO2와 Si3N4의 식각 공정의 정밀도가 높아지고 있다. 그러나 기존에 사용되는 습식식각 공정에서는 수세와 건조 공정에서 물의 모세관 힘으로 인해 패턴 붕괴 현상이 일어나고 고 종횡비 패턴 하단부의 식각량이 감소하여 수율이 감소하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 개선하고자 건식 공정이 도입되고 있지만 플라즈마로 인한 패턴 손상과 느린 식각률 그리고 부생성물 생성 등의 여러 가지 문제점이 있다. 따라서 고 종횡비 패턴에 손상이 없으면서 고 식각률을 갖는 건식 공정의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 NF3/H2O 가스 플라즈마를 이용하여 SiO2와 Si3N4의 고식각률 및 고 선택비를 구현하기 위한 연구를 진행하였으며, 다양한 공정 조건에서 SiO2, Si3N4 제거 평가를 진행하였다. 건식 공정 전후의 식각률을 평가하기 위해 ellipsometer를 이용하여 두께 측정을 진행하였고 식각 이후의 표면의 오염물 분석을 위해 SEM, contact angle analyzer 와 FT-IR을 통한 분석을 진행하였으며 산화막 제거 기구를 확인하기 위해 온도, 압력, 가스 유량, 플라즈마와 시편사이의 거리 그리고 플라즈마 파워를 변화시켜 여러 공정 조건에서 평가를 진행하였다. 본 연구를 통해 표면의 액상 층에 의한 산화막 제거 기구를 확인 하였으며 표면에 오염물을 생성하지 않는 조건에서 고 효율, 고 선택비의 건식 공정을 최적화 하였다. |
| 저자 | 이동환, 박진구, 장성해, 최인찬, 이준, 김민수, 김현태 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | Dry etching; plasma etching; silicon oxide; silicon nitride; PSZ oxide; watermark |
