15. Plasma 식각의 종류

 

 

(a) '등방 식각'은 마스크를 통해 특정 영역에만 식각 공정이 일어나도록 하여 필름 위에 패턴을 만드는 과정입니다. 여기서 \( d_e \)는 식각 깊이를, \( l_u \)는 마스크의 개방 부분의 크기를 나타냄.

 

(b) '경사진 식각'은 식각이 경사진 형태로 진행되어 필름이 경사진 벽을 가지는 패턴을 만듭니다. 이는 마스크의 가장자리에서 식각 속도가 다르기 때문에 발생함.

 

(c) '수직벽 식각'은 식각이 거의 수직으로 진행되어 필름의 벽이 수직에 가깝습니다. 이 유형의 식각은 고해상도 패터닝에 유리하며, 세밀한 구조를 만들 때 주로 사용됨.

 

Plasma 식각에서 일어나는 과정들

(a) 스퍼터링 (이방성 식각)

(b) 화학적 휘발화 (등방성 식각)

(c) 이온증진 화학작용 (물리 • 화학 과정을 결합)

 

 활성이온식각(reactive Ion etching, RIE)

 

 

RIE 과정에서 CF₄ 가스가 챔버로 유입되며, RF(무선 주파수) 전원이 이 가스를 플라즈마 상태로 전환시킴. 플라즈마 내에서 CF₄는 F 및 CF₃ 라디칼, SiF₂, SiF₄와 같은 반응성 화학종으로 분해됨. 이 반응성 화학종들은 실리콘 기판(Si substrate)과 반응하여 식각 과정을 일으키고, 생성된 휘발성 SiF₄는 펌프를 통해 제거됨. 이 방법은 실리콘 기판의 미세 패턴을 정밀하게 식각하는 데 사용됨.