| 초록 |
SiO2와 Si3N4는 반도체 공정에서 널리 사용되는 절연막으로, 최근 개발이 활발한 3D V-NAND 공정 과정에서는, 고선택비로 SiO2와 Si3N4를 식각하는 과정이 더욱 중요해지고 있다. 현재 Si3N4를 선택적으로 식각할 때는 고온의 인산을 사용하는데, 소자의 적층 구조가 집적화 되어감에 따라, 더 높은 선택비를 얻을 수 있는 용액의 필요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 인산에 여러 첨가제를 넣은 후 고온으로 가열하여, SiO2의 식각 속도를 억제하고, Si3N4/SiO2 선택비를 향상시키는 용액에 대한 연구를 진행하였다. Si3N4와 SiO2의 식각 속도를 측정하기 위하여, Si 위에 각각 Si3N4와 SiO2 film이 증착된 wafer를 사용하였다. Quartz beaker에서 용액을 160 ºC로 가열한 후, Si3N4와 SiO2가 증착된 wafer를 동시에 담지하였다. 식각 후 deionized water로 린스하고, N2 gas로 건조하였다. Spectroscopic ellipsometer를 통해 실험 전후의 Si3N4와 SiO2의 두께를 측정하였고, Si3N4와 SiO2의 식각 속도 및 Si3N4/SiO2 선택비를 산출하였다. 고온의 인산 내에서, Si3N4와 SiO2의 식각 속도가 각각 약 200와 4.3 Å/min, Si3N4/SiO2 식각 선택비가 약 50으로 측정되었다. Si계열 첨가제를 넣었을 때 Si3N4와 SiO2의 식각 속도가 모두 감소하였고, SiO2의 식각 속도는 Si3N4에 비해 급격하게 감소하여 3000:1 이상의 선택비를 얻을 수 있었다. |
