[공학]PECVD 란

소개

PECVD에 대한 레포트입니다.

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본문내용

1) 플라스마에서 이온과 라디칼 형성 2) 라디칼 흡착 3) 표면에 붙은 원자의 재 분포의 화학적, 물리적 반응들로 이루어진다.[14] 전형적인 PECVD 조건에서는 전자의 에너지가 충분히 작아 이온화 속도보다 라디칼의 형성속도가 빠르다. 또한 라디칼은 높은 흡착계수를 갖고있어 쉽게 표면에 흡착한 후, 가장 안정된 site를 찾아 이동, 새로운 결합을 만들어 박막을 형성하게 된다. 때로는 외부 공정 변수에 따라 가스상태에서 핵 형성 반응이 일어나기도 하고, 플라스마내의 불순물은 핵 site로 작용, 불필요한 먼지 입자를 생성시킬 수도 있다. 일반적으로 PECVD 공정변수들은 기판온도, 가스조성비, 가스유량, 압력, 입력 파워 및 고주파수와 전극 간격 등이다. 전형적인 PECVD 장치는 그림 2와 같이 평형 평판형 구조를 갖고있으며, 웨이퍼는 접지 전극에 두어 이온 충돌에 의한 스퍼터링 효과를 최소화시키고 있다. PECVD에 의한 박막특성은 증착속도, 박막조성비, 밀도, 굴절률, 막 두께의 균일도, 응력, 표면 덮음율(stepcoverage)과 에칭속도 등으로 평가한다. PECVD 방식으로 형성할 수 있는 여러 가지 박막들을 플라스마 공정관점에서 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.



1) PECVD SiN, SiO2 박막 PECVD를 이용한 SiN, SiO2 박막 형성은 좋은 접합성, 적은 동공(pinhole)밀도, 좋은 표면 덮음율, 좋은 전기적 특성, 저온 증착 가능성과 높은 증착 속도를 갖고있어 비교적 낮은 용융점을 갖고있는 금속의 보호막 및 다중금속배선간의 공간 절연막으로 사용된다. PECVD에 의한 SiN 박막은 N2/SiH4 또는 NH3/SiH4 혼합가스를 이용한다. 공정변수인 입력 파워를 증가시키면 전자와 라디칼의 밀도가 증가하여 증착 속도는 빨라지고, 압력을 줄이면 라디칼의 확산속도와 전자에너지를 활성종에 전달하는 효율 증가로 웨이퍼간 균일도 향상과 표면에서의 반응이 좋아진다.[10] 또한, 아르곤과 같은 비활성 가스를 첨가해 주면 페닝효과에 의해 전자 에너지는 쉽게 라디칼에 흡수되어 균일도가 더 향상된다.[15] SiN박막의 화학적 결합은 IR-분광기를 이용하여 분석할 수 있는데,

참고자료

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