마이크로나노 가공 기술: 건식 에칭 및 습식 에칭

마이크로나노 공정에서 에칭은 포토리소그래피 이후 핵심 단계로 실리콘 웨이퍼 표면의 불필요한 에칭 물질을 화학적, 물리적 방법으로 선택적으로 제거한 후 포토리소그래피로 정의된 회로 패턴을 형성하는 공정이다. 즉, 원하는 것은 유지하고 원하지 않는 것은 제거하는 것입니다. 마이크로나노 공정 기술의 식각 공정은 현재 크게 건식 식각과 습식 식각의 두 가지 식각 방식으로 나누어진다.
습식 식각은 화학적 에칭 용액과 피식각 물질의 화학 반응을 통해 식각 물질을 벗겨내는 방법이다. 강한 적응성, 우수한 표면 균일성, 실리콘 웨이퍼 손상 감소, 거의 모든 금속, 유리, 플라스틱 및 기타 재료에 적합합니다. 그러나 선폭 제어 및 식각 방향성의 한계로 인해 대부분의 습식 식각은 등방성 식각이므로 제어가 쉽지 않고 패턴 식각의 충실도 효과가 이상적이지 않으며 불균일한 식각 선폭이 어렵습니다. 통제하세요. 건식 에칭이 현재 주류 공정이 되었습니다.
건식 식각은 실리콘 웨이퍼의 표면을 기체 상태에서 생성된 플라즈마에 노출시키는 것입니다. 플라즈마는 포토레지스트에 의해 열린 창을 통과하여 실리콘 웨이퍼와 물리/화학적 반응을 일으켜 노출된 표면 물질을 제거합니다. 습식 에칭과 비교하여 건식 에칭의 장점은 에칭 프로파일이 이방성이며 선폭 제어 능력이 더 뛰어나 전사 후 미세 패턴의 충실도를 보장한다는 것입니다. 동시에, 화학 시약을 사용하지 않기 때문에 화학적 오염뿐만 아니라 재료 소비 및 폐가스 처리 비용과 같은 문제도 발생합니다. 단점은 비용이 높다는 것입니다.
건식 에칭에는 주로 금속 에칭, 유전체 에칭 및 실리콘 에칭이 포함되며, 그 중 금속 에칭은 주로 금속 배선의 알루미늄 합금 에칭, 텅스텐 플러그 제조 및 접촉 금속 에칭에 사용됩니다. 유전체 에칭은 주로 접촉 구멍과 관통 구멍을 만드는 데 사용됩니다. 실리콘 에칭은 주로 MOS 게이트 구조의 폴리실리콘 게이트와 DRAM 커패시터 구조의 소자 분리 또는 단결정 실리콘 그루브를 만드는 데 사용됩니다.