Etch RIE 식각공정중 발생하는 가스를 예측할 수 있는 메카니즘에 대해 질문하고싶습니다.
2023.05.13 12:07
안녕하세요 학부과정 진행중인 황준성입니다.
RIE장비로 SiO2 웨이퍼를 식각하려고 하는데 이때 발생하는 가스형태의 공정부산물을 측정하려고 하는데 사전에 주입가스를 통해서 발생할 수 있는 가스를 계산하여 예측할 수 있는 방법이 있을까요?
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질문이 좋은데, 먼저 RIE 란 어떤 장비를 의미하는지, 지배하는 식각 메카니즘이 무엇인지 ? 찾아 보세요. 본 게시판에 설명이 되어 있을 겁니다. 단, 식각을 위해서는 식각 이온이 에너지를 얻고, 식각 대상 원자와 반응과 반응부산물을 떼어내야 합니다. 따라서 먼저 식각 원자들의 생성량을 계산하고, 생성된 입자와 타킷원자와의 반응율과 이들 반응물질들이 스퍼터링 결과로 떼어지는 상황을 가정합니다.
각 단계별로 수식을 세울 수가 있고, 대부분의 교과서에서 기본적인 플라즈마-화학-표면 반응 모델을 결합하는 방법들이 소개되어 있으니, 식각 교재를 참고해 보세요.
식각 후 반응으로 발생하는 반응물은 플라즈마로 다시 들어가면서 발광하거나, 분자상태로 돌아다니게 됩니다. 발광하는 분자들이 내는 분광신호를 측정하는 방법 (OES)과 질량분석기 (RGA, QMS) 등으로 부산물의 종류를 추적할 수도 있고, 생성량을 예상할 수 있으며, 이들 측정 값과 위의 모델을 비교함으로서 진단 값에 대해 신뢰하게 됩니다.
하나씩 찾아 공부해 보세요. 천천히 해도 좋습니다. 먼저 간단한 플라즈마-화학 반응, 먼저 Ar 플라즈마의 밀도와 온도를 계산하는 global model세워 보세요. 그리고 Ar+O2, 그다음 Ar+O2+SF6 는 CxFy 폴리머가 없어 비교적 단순하니 CxFy 의 폴리머 생성환경을 공부하기에 앞서 순수 플라즈마 부터 시작해도 나쁘지 않습니다.