| 초록 |
STI 공정에서 질화막(Si3N4)을 식각하는 과정에서 인산 (H3PO4)이 사용된다. 160°C 부근의 고온 조건에서 인산 속에서 질화막이 반응하여 식각 반응이 진행이 된다. 질화막이 식각되면서 SiO2의 수화물(H2OSiO2)이 생성되어 산화막인 SiO2의 표면 식각을 억제를 하는 반응 또한 일어난다. 선택비, 즉 질화막의 식각률 대 산화막의 식각률이 높을 수록 소자간의 electrical current leakage를 방지하는 효과가 크다. 고선택비 인산 etching기술의 개발은 또한 소자의 물리적, 전기적 특성을 강화시킬 뿐만 아니라 memory device integration기술에도 응용이 가능하다. 현재 기술로는 Si3N4/SiO2의 선택비가 50:1수준이다. 몇몇 연구에서는 etching이 진행될때의 반응을 고려하여 Si계 화합물을 첨가하여 선택비를 높인 기록이 있다. 또한 계면활성제를 첨가하여 계면활성제의 표면 전하 및 흡착에 의해 etch rate및 선택비를 조절한 연구가 발견이 된다. 따라서 본 연구에서는 Si계 화합물 및 계면활성제를 다양한 농도로 조합, 첨가하여 실험을 진행하였고 변화된 박막의 두께를 측정하여 각 조건에서의 etch rate 및 선택비를 분석하였다. 더 나아가 다양한 첨가물들이 첨가 되어 선택비가 증가하였을 때의 화학 반응 또한 분석을 하였다. 결과적으로 Si계 화합물이 첨가 되었을 때 선택비의 증가를 관찰할 수 있었으며 적합한 온도 조건에서 Si계 화합물과 계면활성제를 적절히 조합하여 무한대의 선택비를 확보할 수 있었다. |
