에칭 및 에칭 형태

반도체 칩 제조 과정은 마치 쌀알 위에 초고층 건물을 짓는 것과 같습니다. 리소그래피 기계는 "빛"을 사용하여 웨이퍼에 건물의 청사진을 그리는 도시 계획가와 같습니다. 에칭은 정밀 도구를 사용하는 조각가와 같으며 청사진에 따라 채널, 구멍 및 선을 정확하게 조각하는 작업을 담당합니다. 이러한 "채널"의 단면을 주의 깊게 관찰하면 그 모양이 균일하지 않다는 것을 알 수 있습니다. 일부는 사다리꼴(상단이 더 넓고 하단이 더 좁음)이고 다른 일부는 완벽한 직사각형(수직 측벽)입니다. 이러한 모양은 임의적이지 않습니다. 그 뒤에는 칩의 성능을 직접적으로 결정하는 물리적, 화학적 원리의 복잡한 상호 작용이 있습니다.

I. 에칭의 기본 원리: 물리적 및 화학적 효과의 조합

간단히 말해서 에칭은 포토레지스트로 보호되지 않는 물질을 선택적으로 제거하는 것입니다. 주로 두 가지 범주로 나뉩니다.

1. 습식 에칭(Wet Etching): 에칭에 화학 용제(산, 알칼리 등)를 사용합니다. 이는 본질적으로 순수한 화학 반응이며 에칭 방향은 등방성입니다. 즉, 모든 방향(앞, 뒤, 왼쪽, 오른쪽, 위, 아래)에서 동일한 속도로 진행됩니다.

2. 건식 에칭(플라즈마 에칭): 이것이 오늘날 주류 기술입니다. 진공 챔버에는 공정 가스(예: 불소나 염소를 함유한 가스)가 유입되고, 무선 주파수 전원 공급 장치에 의해 플라즈마가 생성됩니다. 플라즈마에는 에칭된 표면에서 함께 작용하는 고에너지 이온과 활성 자유 라디칼이 포함되어 있습니다.

드라이에칭은 '물리적 공격'과 '화학적 공격'을 유연하게 결합할 수 있기 때문에 정밀하게 다양한 형상을 만들 수 있습니다.

화학 성분: 활성 자유 라디칼을 담당합니다. 이들은 웨이퍼 표면 물질과 화학적으로 반응하여 제거되는 휘발성 생성물을 생성합니다. 이 공격은 등방성이므로 "압착"하고 측면으로 에칭하여 쉽게 사다리꼴 모양을 형성할 수 있습니다.

물리적 구성: 양전하를 띤 고에너지 이온은 전기장에 의해 가속되어 웨이퍼 표면에 수직으로 충격을 가합니다. 표면을 샌드블라스팅하는 것과 유사하게 이 "이온 충격"은 주로 수직 아래쪽으로 이방성이며 측벽을 "직선"으로 조각할 수 있습니다.

II. 두 가지 고전 프로필 해독: 사다리꼴 프로필과 직사각형 프로필의 탄생

1. 사다리꼴(테이퍼형 프로필) - 주로 화학적 공격

형성 원리: 화학적 에칭이 공정을 지배하는 경우 물리적 충격은 약하지만 다음과 같은 현상이 발생합니다. 에칭은 아래쪽으로 진행될 뿐만 아니라 포토레지스트 마스크 아래 영역과 노출된 측벽을 측면으로 부식시킵니다. 이로 인해 보호된 마스크 아래의 재료가 점차적으로 "비어져" 상단이 더 넓고 하단이 더 좁은 경사진 측벽, 즉 사다리꼴을 형성하게 됩니다.

우수한 스텝 커버리지: 후속 박막 증착 공정에서 사다리꼴의 경사진 구조는 재료(예: 금속)를 더 쉽게 균일하게 덮고 가파른 모서리에서 파손을 방지합니다.

스트레스 감소: 경사진 구조는 스트레스를 더 잘 분산시켜 장치 신뢰성을 향상시킵니다.

높은 공정 허용 오차: 비교적 구현이 쉽습니다.

2. 직사각형(수직 프로필) – 주로 물리적 공격

형성 원리: 물리적 이온 충격이 공정을 지배하고 화학적 조성이 신중하게 제어되면 직사각형 프로파일이 형성됩니다. 수많은 작은 발사체와 같은 고에너지 이온은 거의 수직으로 웨이퍼 표면을 공격하여 매우 높은 수직 에칭 속도를 달성합니다. 동시에, 이온 충격은 측벽에 "패시베이션 층"(예: 에칭 부산물에 의해 형성됨)을 형성합니다. 이 보호 필름은 화학적 자유 라디칼로 인한 측면 부식을 효과적으로 방지합니다. 궁극적으로 에칭은 수직으로 아래쪽으로만 진행되어 거의 90도 측벽이 있는 직사각형 구조를 조각할 수 있습니다.

첨단 제조 공정에서는 트랜지스터 밀도가 매우 높고 공간이 매우 소중합니다.

최고의 충실도: 포토리소그래피 청사진과의 일관성을 최대한 유지하여 장치의 정확한 임계 치수(CD)를 보장합니다.

면적 절약: 수직 구조를 통해 칩 소형화의 핵심인 최소 설치 공간에서 장치를 제조할 수 있습니다.

Semicorex는 정밀도를 제공합니다.CVD SiC 부품에칭 중. 문의사항이 있거나 추가 세부정보가 필요한 경우, 주저하지 마시고 연락주시기 바랍니다.

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