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플라즈마 이야기

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Etch Processes 식각 공정 오늘은 총 4가지의 식각공정에 대해 공부해보자. Sputtering (스터퍼링), pure chemical etching (화학 반응에 의한 식각), ion energy driven etching (이온 에너지에 의한 식각), ion inhibitor etching (이온 억제제를 이용한 식각) 아래에 4가지 식각 공정에 대한 간단한 그림이 있다. 먼저 Spurttering에 대해 알아보자. Sputtering은 강한 에너지를 가지는 이온으로 때려서 표면의 원자들을 날려보내는 방식이다. 수백 volts의 에너지를 가지는 이온들이 plasma discharge (플라즈마 방전)으로 부터 나온다. 이 공정은 선택적인 공정은 아니다 (unselective). 따라서 sputtering 속도는 보통 느린 편이며..
Plasma etch 1: requirements 오늘은 "Principles of plasma discharges and materials processing"의 챕터 15 Etch부분을 공부해봅시다. 플라즈마 식각 요구조건 (Plasma etch requirements) 플라즈마 식각 프로세스에는 여러가지 요구 조건들이 있다: 식각 속도 (etch rate), 이방성 (anisotropy), 선택성 (selectivity), 웨이퍼 전반 균일성 (uniformity), 표면 질 (surface quality), 프로세스 재현성 (process reproducibility). 아래의 예로 요구 조건들을 하나 하나 살펴보자. - 식각 속도 (etch rate) : 상업적인 용도로 쓰일 때는 photoresist (PR)가 다 벗겨져야하고 polysili..
Discharges Discharges - Radio frequency (RF) Diodes (라디오 주파수 방전) 구성: 1) Vacuum chamber: 진공 챔버 2) two parallel planar electrodes (plate separation, l = 2 - 10 cm): 평행한 두 전극 (2 - 10 cm 간격) 3) Gas flow (vacuum pump removes effluent gases): 기체 공급 (진공 펌프가 나가는 기체들 제거) Typical parameters (전형적인 매개변수들): 아래 평행한 두 전극을 가진 capacitive RF discharge 그림이 있다. 저번 sheath 시간에 배웠던 것처럼, 전자를 잃어버림으로 인해서 생기는 양전하로 대전된 sheath가 있고, 양이..
Sheaths Sheaths Plasma (플라즈마)는 quasi-neutral (n(i) ≈ n(e)) 이다. 플라즈마는 sheaths라는 얇은 양전하로 대전된 층들 (thin positively charged layers) 사이에 존재한다. 왜 그런가? 따라서 빨리 움직이는 전자는 갖혀있지 않고 (not confined) 양쪽 벽들로 움직여서 전자들을 잃고 많다 (아래 그림) 전자들을 잃음에 따라 양쪽 가에는 thin (s > n(e)가 되고 전자가 적음으로 인해서 생기는 양전하로 인해서 potential propfile이 생긴다. 이 sheaths에서는 electric field가 플라즈마에서 양쪽 벽으로 향한다. 벽 대비 플라즈마 포텐셜 (plasma potential), Vp가 ~몇 T(e) 정도가 되고 (대..
Plasmas Plasmas (플라즈마) 플라즈마는 1) free charged particles (자유로운 대전 입자) 들로 구성하고 있다. 2) electrically neutral (전기적 중성)이다. 여기서는 weakly ionized plasma discharges (약하게 이온화된 플라즈마 방전) 를 다룬다. 특징은 1) electrically driven (전기적으로 작동된다) 2) charged particle (대전 입자) 과 neutral gas molecule (중성 기체 분자) 간의 충돌은 중요하다 3) surface loss (표면의 상실) 가 일어나는 경계가 중요하다. 4) ionization of neutrals (중성 분자의 이온화) 이 plasma (플라즈마) 의 steady state ..
Plasma etch process (플라즈마 식각 공정) 플라즈마에 대해 공부할 필요가 생겼다... 그래서 추천 받은 책은 바로 UC Berekely 교수님들이 쓴 "Principles of Plasma Discharges and Materials Processing" 공부해보자.. 첫번째 주제는 반도체에 공정중 하나인 플라즈마 식각 공정 플라즈마 식각 공정 순서: 1. Deposition: Substrate (기판)에 Film을 deposition (증착) 합니다: Film은 metal 이나 dielectric material이 되는 듯함. 2. PR Deposition: Film 위에 photoresist (PR: 감광제)를 증착. 3. Light exposure: Pattern위에 빛을 노출 시킴. 4. Development: Pattern이 없는 PR부..