| 초록 |
최근들어 고밀도 플라즈마는 청색 레이저 다이오드와 발광다이오드와 같은 광전 소자와 고온·고전력 소자등의 광소자 개발을 위한 GaN계 반도체의 식각 공정에서 사용되고 있다. 특히, 레이저 다이오드에서 Ⅲ족 질화물 반도체의 식각공정은 부드럽고 수직인 식각 단면을 요구한다. 현재 상업적으로 제조되는 GaN 청색 발광다이오드의 식각공정들은 광소자에서 요구되는 높은 식각속도와 수직인 식각 프로파일들을 재현성 있게 얻어 내기 위한 문제점들을 갖고 있다. 그러나 현재까지 고밀도 플라즈마를 이용한 GaN계 질화물 반도체의 식각에 관한 연구들은 기초 단계이며 많은 연구들을 필요로 하고 있다. 식각 프로파일의 대표적인 계산 방법은 string 알고리즘을 들 수 있으며 최근까지 널리 사용되고 있다. 그러나 string 알고리즘은 trench에서 노드가 겹칠 때 loop를 형성시키는 알고리즘상의 문제점이 지적되고 있다. 본 연구에서는 string 알고리즘의 단점을 보완하고 계산상의 오차를 줄일 수 있는 Level Set 방법을 사용하였다. Cl2/Ar 식각기체를 이용한 GaN식각메카니즘은 이온 도움에 의한 화학적 식각으로 이해될 수 있다. 본 연구에서 사용된 식각속도식은 기존에 보고된 플라즈마 진단 및 식각속도의 실험결과를 통계처리하여 구하였으며, 최종적인 식각 프로파일을 여러 공정조건에 따라 예측하였다. |
