Etch 텅스텐 Etch 관련하여 질문드립니다.
2021.10.22 11:47
안녕하세요.
반도체 제조회사에 재직중인 엔지니어입니다.
텅스텐(W) Etch 을 하고자 하는데,
SF6를 Main Gas로 사용하고자 하는데,
SF6이외에 O2,N2,Ar 을 혼합하여 사용한 논문을 찾을 수 있었습니다.
텅스텐 하부에는 TiN Silicide Layer가 있는데
해당 TiN Silicide 에 Damage를 적게 주고 Loading Effect 가 적은 조건에서 Etch을 하면서
Etchrate 를 높이기 위해서는
SF6+N2 / SF6+Ar 중에 어떤 Gas 조건이 더 효과가 있는지 궁금합니다.
추가로 식각시 어떤 차이점이 있는지 알려주시면 감사하겠습니다.
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metal 쪽 식각 공정에서 표면 화학 반응에 대해서는 성균관대학교 염근영교수님 연구실을 추천합니다.
먼저 플라즈마 생성 관점에서 보면 SF6 플라즈는 음이온 생성으로 플라즈마 생성이 어려운데, Ar 등은 Ar* (여기 아르곤)형성으로 플라즈마 만들기가 수월합니다. 반면 N2 는 N 과 N으로 나누어지고 이온화가 이뤄지는 반응이 커서 플라즈마 생성에 에너지가 많이 들어갑니다.
따라서 플라즈마 생성 관점에는 Ar 사용이 좋겠고, 표면에서 반응은 Ar이 질량이 커서 sputtering etching 효과도 N 보다 나을 것 같습니다. 여기서 한가지 더 생각할 점은 Ar은 W과 결합하지 않습니다. 불활성 가스이지요. 하지만 N는 W-N 박막을 만들 수 있고, 이는 film 형성으로 식각률이 떨어질 수 있겠습니다.