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논문 상세정보

Cl2/HBr/CF4 반응성 이온 실리콘 식각 후 감광막 마스크 제거

Removal of Photoresist Mask after the Cl2/HBr/CF4 Reactive Ion Silicon Etching

Abstract

Recently, silicon etching have received much attention for display industry, nano imprint technology, silicon photonics, and MEMS application. After the etching process, removing of etch mask and residue of sidewall is very important. The investigation of the etched mask removing was carried out by using the ashing, HF dipping and acid cleaning process. Experiment shows that oxygen component of reactive gas and photoresist react with silicon and converting them into the mask fence. It is very difficult to remove by using ashing or acid cleaning process because mask fence consisted of Si and O compounds. However, dilute HF dipping is very effective process for SiOx layer removing. Finally, we found optimized condition for etched mask removing.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
실리콘 재료
실리콘 재료는 반도체 공정 미세화에 따라 어떤 방법이 가장 많이 사용되고 있는가?
반응성 이온 식각 (RIE: reactive ion etching) 방법

실리콘 재료의 식각은 KOH 등을 이용한 습식 식각과 플라즈마를 이용한 건식 식각 방법 등 여러 가지가 있으나 현재 가장 많이 사용되는 것은 반도체 공정 미세화에 따라 반응성 이온 식각 (RIE: reactive ion etching) 방법이다. 이 방법은 비교적 사용이 간단하고 적절한 조건에서 사용하였을 때 광소자에 적당한 우수한 식각 특성을 얻을 수 있다.

Bosch 공정
Bosch 공정은 어떻게 식각이 진행되는가?
식각 작용과 보호막 작용이 교대로 진행되면 측면은 식각에서 보호되고, 수직 방향으로만 깊게 식각 할 수 있다

Bosch 공정은 SF6 가스를 이용하여 실리콘 기판을 식각하면서 fluorocarbon 이 측면을 보호해 준다. 이렇게 식각 작용과 보호막 작용이 교대로 진행되면 측면은 식각에서 보호되고, 수직 방향으로만 깊게 식각 할 수 있다 [8,9]. 이를 빨리 진행하려면 고밀도 플라즈마가 필요한데, 일반 적으로 유도결합 플라즈마 장비를 사용한다.

cryogenic 식각 공정
cryogenic 식각 공정의 장점은?
적은 파워로 공정이 가능해 마스크 손상이 적고, 식각단면이 매끄럽다.

Bosch 공정은 상온에서 가능하고 온도 민감성이 적지만 식각 공정 중에 측면의 거칠기 특성이 나빠진다. 이에 비해 cryogenic 식각 공정은 적은 파워로 공정이 가능해 마스크 손상이 적고, 식각단면이 매끄럽다. 그러나 온도 의존성이 높고 산소의 양을 정밀히 조절해 주어야 하는 단점이 따른다.

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참고문헌 (12)

  1. S. M. Lee, S. H. Lee, and M. G. Lee, Proc. Kor. S. Pre. Eng. Conf. (Korean Society of Precision Engineering, Jeju, Korea, 2007) p. 769. 
  2. J. H. Park, L. H. Young, C. N. Jin, Y. J. Hyun, andB. K. Sook, Korea patant NO. 10-0670835 (2006). 
  3. K. H. Kwon, S. M. Lee, J. S. Lee, S. J. Kang, andB. W. Kim, J . Ins. Elec. Eng. Kor. 14, 317 (1991) 
  4. Dennis M. Manos and Daniel L. Flamm (eds) Plasma Etching An Introduction (Academic Press,New York, 1989) p. 91. 
  5. E. Kay, J. Coburn, and A. Diks, In Topics in Current Chemistry, Plasma Chemistry III (eds. S. Veprek, and M. Venugopalan) (Springer-Verlag, Berlin, 1980) p. 1. 
  6. G. C. Swatz and P. M. Schaible, J . Vac. Sci. Technol. 16, 410 (1979). 
  7. E. A. Ogyzle, D. E. Ibbotson, D. L. Flamm, and J. A. Mucha, J. Appl. Phys. 67, 3115 (1990). 
  8. C. Hibert, State of the art DRIE processing, CMI annual review, (2004). 
  9. E. Quévy, B. Parvais, J. P. Raskin, L. Buchaillot, D.Flandre, and D. Collard, J. Micromech. and Microeng. 12, 328 (2002). 
  10. R. Dussart, M. Boufnichel, G. Marcos, P. Lefaucheux,A. Basillais, R. Benoit, T. Tillocher, X. Mellhaoui, H.Estrade-Szwarckopf, and P. Ranson, J. Micromech. Microeng. 14, 190 (2004). 
  11. J. H. Uh, Master Thesis, p. 1-62, University of Han Yang, Seoul (2004). 
  12. D. H. Lee, Y. K. Oh, and N. H. Kim, Proc. 5th Int. Conf. on Microelectro. Inter. (AVS, Santa Clara, USA, 2004) p. 177. 

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