| 초록 |
단일 RF전극으로 만들어지는 축전 결합형 플라즈마 소스와 CF4/O2/Ar 혼합 가스 시스템을 이용하여 polymethyl methacrylate (PMMA) 와 polycarbonate를 건식 식각 하였다. 이번 연구에서는 13.56MHz의 RF 파워 기반의 축전 결합형 플라즈마 식각장치를 이용하였다. 식각용 플라즈마 가스로는 CF4 와 O2, Ar의 가스를 각각, 2성분계, 3성분계로 혼합하여 사용하였다. 그 후 그에 따른 PMMA 와 polycarbonate의 식각결과를 비교 분석하였다. 실험의 공정변수로는 1) 샘플들을 올려놓는 RIE 척(chuck) 파워를 25 ~ 150 W로 하였다. 2) 반응기로 유입되는 총 가스 유량은 10 sccm (standard cubic centimeter per minute)으로 고정하였고 CF4 와 O2, Ar의 각각의 혼합 비율(0 ~ 100 %)을 변화시켰다. 또한 공정 중 광학 발광 분석기(optical emission spectroscopy)를 이용하여 실시간으로 플라즈마 식각 중 반응기 내의 플라즈마의 발광 특성을 분석하였다. 이 분석을 통해 O(777.57 nm), Ar(750.67 nm), F(391.16 nm)의 광파장과 광강도(intensity)를 확인하였다. 이번 연구 중 5 sccm CF4 / 5 sccm O2의 혼합 비율로 고정하고, RIE 척(chuck) 파워를 변화시키며 한 실험 결과를 표면 단차 분석기(surface profiler)로 측정한 결과 PMMA 식각률이 25 W인 경우 130 nm/min에서 150 W인 경우 830 nm/min으로 상당히 증가함을 알 수 있었다. polycarbonate의 식각률 또한 동일한 식각 조건에서 25 W인 경우 80 nm/min에서 150 W인 경우 360 nm/min으로 증가 하였다. CF4 와 O2, Ar 실험 결과에서 10 sccm CF4 단일 가스를 사용하였을 때의 PMMA의 식각률은 440 nm/min였다. 그러나 3 sccm CF4 / 7 sccm O2의 혼합 가스를 사용하면 PMMA의 식각률이 550 nm/min으로 증가하였다. PMMA의 식각 선택비는 10 sccm CF4 단일 가스인 경우 1.98이었으며 3 sccm CF4 / 7 sccm O2 혼합 가스인 경우 PMMA의 식각 선택비는 2.07로 큰 변화가 없음을 알 수 있었다. 따라서 이번 실험의 결과에서 PMMA와 polycarbonate의 건식 식각에서 CF4, O2 ,Ar을 각각 사용하는 것보다 3 sccm CF4 / 7 sccm O2 의 혼합 비율의 2성분계로 사용하는 것이 보다 효율적인 것을 확인 할 수 있었다. |
