[반도체 특강] 바카라 가상 머니 사이트(Etching), 패턴을 완성하다-上

패턴을 만드는 공정으로는 포토(Photo), 바카라 가상 머니 사이트(Etching), 세정(Cleaning) 등이 있습니다. 그중 바카라 가상 머니 사이트공정은 포토(Photo)공정 후 감광막(Photo Resist, PR)이 없는 하부막 부분을 제거해 필요한 패턴만을 남기는 단계입니다. 마스크(Mask) 패턴이 PR로 코팅된 웨이퍼에 내려온 후(노광→현상), PR 패턴이 다시 PR 하부에 형성된 막으로 이동되는 과정이지요. 회로 선폭(Critical Dimension, CD)이 미세화(2D 관점)됨에 따라 바카라 가상 머니 사이트 방식은 습식에서 건식으로 변화했고, 그에 따라 장비와 공정의 복잡도는 높아졌습니다. 바카라 가상 머니 사이트공정은 3D 셀(Cell) 적층(Stack) 방식의 활성화로 핵심 성능지수에 변동이 생겼으며, 전반적으로 2D/3D 기술이 발전함에 따라 포토공정과 더불어 반도체 핵심공정으로 부상했습니다.

1. 증착과 바카라 가상 머니 사이트의 기술 발전 트렌드

<그림1 증착과 바카라 가상 머니 사이트의 기술 발전 트렌드

웨이퍼에 막(Layer)을 형성하는 공정은 증착(Deposition: CVD, ALD, PVD), 형성된 막 위에 회로패턴을 그리는 공정은 노광(Exposure)이라고 합니다. 두 공정을 거친 뒤, 웨이퍼에 새겨진 패턴대로 조각을 하는 공정이 바로 바카라 가상 머니 사이트(Etching)이지요. 포토(Photo)공정은 밑그림을 그리는 단계이므로, 웨이퍼에 실질적인 외형 변화를 일으키는 공정은 증착과 바카라 가상 머니 사이트이라고 할 수 있습니다.

반도체가탄생한이후현재에이르기까지바카라 가상 머니 사이트과증착기술은앞뒤를다투며발전해왔습니다.증착에있어가장획기적인변곡점은,1990년대초1Mb에서4MbD램으로디바이스용량이확장되면서트렌치(Trench)가아닌적층(Stack)방식을채용한것입니다.바카라 가상 머니 사이트의경우,3D낸드플래시셀을24단이상으로쌓기시작했던2010년대초반이라고할수있습니다.그후현재까지128단,256단,512단으로셀을적층해야하므로바카라 가상 머니 사이트은기술적으로가장난해한공정중하나가되어가고있지요.

2. 바카라 가상 머니 사이트 방식의 변천

<그림2 미세화(2D)에 따른 바카라 가상 머니 사이트 방식의 발전

바카라 가상 머니 사이트공정은2D(평면구조)반도체의미세화및3D(입체구조)반도체의적층기술에발맞춰함께발전해왔습니다.2D반도체가주류를이뤘던1970년대에는회로선폭이100㎛(마이크로미터)에서10㎛,10㎛이하급으로급격히줄어들던시기였습니다.이시기에는대부분의반도체핵심공정기술의정렬이마무리됐으며,바카라 가상 머니 사이트기술도습식바카라 가상 머니 사이트(WetEtch)에서건식바카라 가상 머니 사이트(DryEtch)으로정착되었지요.막을깎아내는기술은손쉬운방식인화학적습식이먼저적용되었고,1970년대초화학적습식으로는5㎛선폭을구현할수없게되자플라즈마를이용한건식방식이새롭게개발되었습니다.오늘날대부분의바카라 가상 머니 사이트공정은건식으로진행되고있으며,습식바카라 가상 머니 사이트은세정공정쪽으로응용및발전되었습니다.

3. 습식바카라 가상 머니 사이트과 건식바카라 가상 머니 사이트의 장단점

<그림3 습식바카라 가상 머니 사이트과 건식바카라 가상 머니 사이트의 장단점

습식바카라 가상 머니 사이트은 용액을 재료로 하는 만큼 건식에 비해 속도가 빠른(1분당 제거되는 깊이가 큰 바카라 가상 머니 사이트률을 가짐) 반면, 바카라 가상 머니 사이트 후 구조물이 네모반듯한 형태로 나오지는 않습니다. 모든 방향으로 동일하게 깎아내는 등방성의 성질을 갖고 있지요. 이러한 성질로 인해 습식바카라 가상 머니 사이트은 횡적 방향으로의 면적 손실이 터부시되는 미세화에 있어 CD 조절에 치명적인 단점을 갖게 됩니다. 그러나 건식바카라 가상 머니 사이트은 한쪽 방향으로만 바카라 가상 머니 사이트을 하는 이방성의 성질(대부분 이방성+약간의 등방성)을 갖습니다. 증착막(Layer)을 수직축 아래로만 깎아내므로, 바카라 가상 머니 사이트 후 의도했던 나노미터(nm) 단위 프로파일(Profile)의 초미세구조를 구현할 수 있는 수준까지 와있습니다.

또 습식바카라 가상 머니 사이트은 공정 완료 후 사용한 액체를 폐기해야 하므로 환경오염을 야기하지만, 건식바카라 가상 머니 사이트의 경우 배출 라인 중간에 스크러버(Scrubber)라는 장치를 통해 배기가스를 중화시켜 공기 중으로 배출하기 때문에 환경 영향이 적다는 장점이 있습니다.

한편,웨이퍼위는여러층이복잡하게얽혀있는구조이므로바카라 가상 머니 사이트시필요한층(막질)을선택하는데있어어려움이따릅니다.막질을선택할때는화학적으로반응하는용액을사용하는습식바카라 가상 머니 사이트이유리하며,건식바카라 가상 머니 사이트은물리적방식과화학적방식을합성시켜깎는방식이기때문에선택적바카라 가상 머니 사이트측면에서는불리하답니다.

4. 바카라 가상 머니 사이트의 막질과 형태

<그림4 바카라 가상 머니 사이트의 막질과 형태

막질의 측면에서 볼 때, 바카라 가상 머니 사이트의 대상은 크게 전기가 통하는 도전성 막(Metal Layer를 깎는 것을 금속바카라 가상 머니 사이트이라 함)과 전기가 통하지 않는 절연체 막으로 볼 수 있습니다. 그 외 실리콘에 불순물을 주입한 폴리(Poly)막이 있지요. 바카라 가상 머니 사이트을 해야 할 하부 막질로는 대표적으로 절연막인 이산화실리콘(SiO2)막과 게이트 단자로 사용되는 폴리막이 있습니다. 게이트 단자 형성 시 건식바카라 가상 머니 사이트을 진행할 경우 이 둘을 묶어 한꺼번에 바카라 가상 머니 사이트하면 포토와 에싱(Ashing) 공정 스텝을 줄일 수 있습니다. 습식바카라 가상 머니 사이트일 경우는 각 막질에 따라 알맞은 용액을 선택해 막별로 매번 바카라 가상 머니 사이트을 하고 그에 따른 화학 반응을 면밀히 살펴야 합니다.

형태적측면에서바카라 가상 머니 사이트이기여하는모습을보면,게이트바카라 가상 머니 사이트이외에도아래층과위층을연결하는통로를만들기위한콘택(Contact)/비아(Via)바카라 가상 머니 사이트이있고,Tr(Transistor)과Tr사이를분리해주는트렌치(STI용Trench)바카라 가상 머니 사이트이있습니다.콘택/비아바카라 가상 머니 사이트은해당하는절연막을아래로뚫고그구멍으로도전성물질을채워넣어Tr단자와상단의막을연결하는데목적이있습니다.트렌치바카라 가상 머니 사이트은참호처럼실리콘기판에얇은깊이로구멍을파낸뒤그곳에강력한절연성물질을채워넣어Tr과Tr사이에누설전류가흐르지못하도록하지요.

5. 바카라 가상 머니 사이트공정의 순서와 문제점

<그림5 바카라 가상 머니 사이트과 관련된 앞뒤 공정 순서

막을 형성하고 형성된 막 위에 PR을 도포한 뒤 노광 현상 바카라 가상 머니 사이트 에싱 세정 검사 이온주입으로 이어지는 공정 스텝은 Tr 단자 3개를 만들어내는 반도체 핵심 공정입니다. 이때 PR을 깎아내는 현상(Develope)이 잘 이뤄지지 않을 경우 잔존해있는 PR이 바카라 가상 머니 사이트을 방해합니다. 바카라 가상 머니 사이트 시에도 패턴을 만들 때 타깃(Tartget) 막을 충분히 깎아내지 않으면(Under Etch) 이온주입 시 불순물 입자들이 막혀 계획한 대로 주입하지 못하게 됩니다. 건식바카라 가상 머니 사이트 후 남아있는 폴리머 찌꺼기를 완전히 세정하지 못한 경우에도 마찬가지지요. 또 바카라 가상 머니 사이트 시 플라즈마 이온 가스양이 많거나 시간 조절에 실패해 막을 과다하게 깎게 되면(Over Etch) 하부 막질에 물리적 손상이 생깁니다.

따라서건식바카라 가상 머니 사이트에서는정확한종말점(EOP:EndofPoint)을찾는게중요하며,바카라 가상 머니 사이트후PR을제거하는에싱및세정공정과더불어바카라 가상 머니 사이트상태를꼼꼼히검사해야합니다.또한,웨이퍼내부분별바카라 가상 머니 사이트률이상이해도일정영역별OverEtch와UnderEtch가발생해웨이퍼자체가Reject될수있습니다.바카라 가상 머니 사이트에있어OverEtch보다는UnderEtch가더치명적이라할수있지요.

※본 칼럼은 반도체/ICT에 관한 인사이트를 제공하는 외부 전문가 칼럼으로, SK하이닉스의 공식 입장과는 다를 수 있습니다.