이온 충격의 불균일성
마른에칭일반적으로 물리적 효과와 화학적 효과가 결합된 공정이며, 이온 충격은 중요한 물리적 에칭 방법입니다.에칭 공정, 이온의 입사각과 에너지 분포가 고르지 않을 수 있습니다.
이온 입사각이 측벽의 위치에 따라 다르면 측벽에 대한 이온의 에칭 효과도 달라집니다. 이온 입사각이 큰 영역에서는 측벽에 대한 이온의 에칭 효과가 더 강해져 해당 영역의 측벽이 더 많이 에칭되어 측벽이 휘어집니다. 또한, 이온 에너지의 불균일한 분포도 유사한 효과를 냅니다. 에너지가 높은 이온은 물질을 더 효과적으로 제거하여 불균일한 에칭을 유발할 수 있습니다.에칭측벽의 각도가 서로 다른 위치에 있어서 측벽이 구부러지는 현상이 발생합니다.
포토레지스트의 영향
포토레지스트는 건식 식각에서 마스크 역할을 하여 식각이 필요 없는 영역을 보호합니다. 그러나 포토레지스트는 식각 공정 중 플라즈마 충격과 화학 반응의 영향을 받으며, 성능이 저하될 수 있습니다.
포토레지스트의 두께가 불균일하거나, 에칭 공정 중 소모 속도가 일정하지 않거나, 포토레지스트와 기판 사이의 접착력이 위치별로 다를 경우, 에칭 공정 중 측벽 보호가 불균일해질 수 있습니다. 예를 들어, 포토레지스트가 얇거나 접착력이 약한 영역은 하부 재료가 더 쉽게 에칭되어 해당 위치에서 측벽이 휘어질 수 있습니다.
기판 재료 특성의 차이
에칭된 기판 재료 자체는 결정 방향 및 영역별 도핑 농도 등 서로 다른 특성을 가질 수 있습니다. 이러한 차이는 에칭 속도와 에칭 선택성에 영향을 미칩니다.
예를 들어, 결정질 실리콘에서는 실리콘 원자의 결정 방향 배열이 서로 다르고, 에칭 가스와의 반응성과 에칭 속도 또한 다릅니다. 에칭 공정 중 재료 특성 차이로 인해 에칭 속도가 달라지면 측벽의 위치별 에칭 깊이가 일치하지 않게 되어 결국 측벽 휘어짐이 발생합니다.
장비 관련 요인
에칭 장비의 성능과 상태 또한 에칭 결과에 중요한 영향을 미칩니다. 예를 들어, 반응 챔버 내 플라즈마 분포의 불균일성이나 전극 마모의 불균일성은 에칭 중 웨이퍼 표면의 이온 밀도 및 에너지와 같은 매개변수의 불균일한 분포로 이어질 수 있습니다.
또한, 장비의 온도 제어가 불균일하고 가스 흐름이 약간만 변동해도 에칭의 균일성에 영향을 미쳐 측벽이 휘어지는 현상이 발생할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 12월 3일