| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2013년 가을 (11/06 ~ 11/08, 제주롯데호텔) |
| 권호 | 19권 2호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | 활성화 가스를 이용한 산화막 제거 반응 메커니즘 분석 |
| 초록 | 반도체 소자가 미세화 됨에 따라 무엇보다 요구되는 것이 초청정 표면 구현이며, 이를 위해서는 다양한 오염물의 제거와 표면의 미세 거칠기에 대한 제어가 필수적으로 요구되고 있다. 기존의 반도체 소자 공정에서는 효과적인 박막 제거 및 평탄화를 위해 습식 공정이 일반적으로 사용되어 왔다. 하지만, rinse 공정과 건조 공정으로 인한 공정 시간의 증가, 표면 장력에 의한 미세 패턴의 붕괴와 과도한 식각으로 인한 패턴 크기의 변화를 야기시키는 문제점들을 가지고 있다. 이러한 이유로 건식 공정의 필요성이 대두되고 있지만, 일반적으로 사용되고 있는 플라즈마를 이용한 건식 공정의 경우 낮은 선택비, 비등방성으로 인한 효과적인 박막 제거의 어려움과 플라즈마로 인해 야기되는 패턴 손상 등의 문제점들이 있다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해 가스를 이용한 건식 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 현재 기술력에 있어 건식 공정의 문제점들을 완전히 극복하지 못하고 있는 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 플라즈마를 이용한 활성화 가스를 사용하여 고효율 및 고선택비를 구현하기 위한 연구를 진행하였으며, 특히 산화막 제거에 있어 습식 공정에서 사용되는 buffered oxide etchant (BOE) 공정을 건식 가스 공정으로 구현하여 보다 높은 선택비를 확보하였다. 이를 바탕으로 NH3/NF3 가스를 활성화시켜 산화막 제거 평가를 진행하였다. 또한, 활성화 가스를 이용한 건식 산화막 제거 메커니즘을 분석하기 위해 제거 반응 후의 산화막 표면 분석을 실시하였다. 시간에 따른 산화막과 질화막의 제거 효율을 측정하였고, 부 생성물의 분석을 위해 광학현미경, SEM 과 FT-IR 을 이용하여 부 생성물의 이미지와 두께 및 조성을 확인하였다. 부 생성물 형성 정도를 정량적으로 산출하기 위해 예측된 반응 메커니즘을 이용한 부 생성물 형성 이론에 따른 계산된 두께와 측정 장비에 의해 측정된 두께를 비교하였다. 본 연구를 통해 부 생성물 분석을 통한 반응 메커니즘을 확인하였으며, 부 생성물이 제거 효율에 미치는 영향을 확인하였다. 또한 측정 장비에 의해 측정된 부 생성물의 두께가 부 생성물 형성 이론에 따른 계산된 두께의 오차 범위 내에서 측정됨에 따라 이론이 성립함을 확인하였다. |
| 저자 | 김향란, 임정수, 김민수, 박진구 |
| 소속 | 한양대 |
| 키워드 | 산화막 제거; BOE; 활성화 가스; Fume |
