[2015 년도 A+] 패터닝 결과레포트

목차

1. Experimental details
2. Result and discussion
3. Conclusion
4. Process problem
4. Reference

본문내용

1.Experimental details
1)실험에 사용된 재료, 시약 및 장치
①실리콘 웨이퍼 : 반도체 기판의 기초이며 결정면 100을
가지는 순수 Si 로 이루어져있다.
(실험에서 사용된 웨이퍼는 Si로 이루어진 웨이퍼에
Thermal Oxidation 반응을 일으켜서, 그 위에 얇게 SiO2가
입혀지고, 또 PR 공정을 거쳐서 총 3단의 층을 가지며
리소그라피 공정이 끝난 오른쪽 그림과 같은 웨이퍼를 사용하였다.

②식각장치
실리콘 웨이퍼를 식각하는 장치이다. 원래 웨이퍼위에
입히는 것 웨이퍼를 깎는 것이 가능한데, 학교 장비는
깎는것만 가능하다고 말씀해 주셨다. 웨이퍼가 있는 공간을 진공상태로 만들어주어 플라즈마를 형성하고, 또 그 반응에 필요한 여러 가지 가스를 조절하면서 주입할수 있다. 플라즈마에 필요한 전력을 조절할 수도 있으며, 웨이퍼의 아래 판의 전하를 조절할수도 있다.

③식각에 필요한 가스
1) 아르곤가스 : 아르곤가스는 식각장치 안에서 플라즈마기체 상태로 되면서 이온화가 된다. ( Ar → Ar++ e- ) 이때 식각장치는 웨이퍼의 밑부분을 음전하로 만들어주고, Ar+ 이온은 SiO2 층을 공격하여 깎아낸다. 이는 건식식각중 물리적식각에 해당되며, 단점으로는 깍여져 나온 찌꺼기들이 다시 웨이퍼에 달라붙는 Re-deposion이 일어날 수 있다는 점이 있다.
2) C2F6 가스 : 아르곤 가스와 함께 쓰이며, SiO2 층을 화학적으로 날려버리는 작용을 한다. 아르곤가스의 Re-deposion 현상을 해결해주며, 아르곤가스와의 비율이 중요하다.
3) 산소가스 : SiO2 의 식각과정이 다 끝난후, SiO2를 보호해 주던 PR층을 날려버리는 Ashing 과정에서 쓰인다.

④ 광학현미경 (Olympus BX41M)
Si 층 윗부분을 열처리하여 산화시켜 SiO2 층을 형성하면 기존 Si 층과는 다른 색이 나타나는 것을 알 수 있다. 또 그위에 PR층을 입히면 또다른 층이 나타남을 알 수 있다.

참고자료

· 황호정, 『반도체 공정기술』, 생능출판사, 2003, p.96, 100~101, 209
· 이형옥, 『집적회로 제조를 위한 반도체공정 및 장치기술』, 상학당, 2006, p.41, 275
· 홍광기, 양원균, 주정훈, “SiO2식각 시 CF4+Ar 혼합비에 따른 플라즈마 내의 화학종분석”, 『한국진공학회 학술발표회초록집』, Vol.40 No.0, 2011, p.306
· 김관하, 김창일, “고밀도 플라즈마를 이용한 contact hole 식각에서 공정 변수에 따른 식각 특성”, 『대한전기학회 학술대회 논문집』, Vol.2006 No.7, 2006, p.1376~1377
· 조성운, “C4F6/Ar/O2 플라즈마에서 CH2F2 첨가에 따른 SiO2와 Si3N4의 식각속도 및 식선택비의 각도의존성”, 아주대학교 석사학위논문, 2011, p.8~9, 11