초록 ▼

○ MEMS/NEMS(Micro-/Nano-Electro Mechanical System)는 중공구조를 형성하므로 희생층의 에칭이 필수적이나, 에칭이나 그 후의 세정, 건조 중에 여러 유착(Stinction)이 일어난다. 반도체 집적회로(LSI)에서도 미세화의 진전과 함께 배선의 선폭이 수십 나노미터 수준으로 가늘어지므로 회로 패턴을 형성하는 구조체의 기계적 강도가 현저하게 약화된다. 이 때문에 비교적 아스펙트비가 큰 포토레지스트나 회로 패턴 등의 미세구조가 세정, 건조 시에 도괴되는 현상(Pattern Collapse)이 자주

○ MEMS/NEMS(Micro-/Nano-Electro Mechanical System)는 중공구조를 형성하므로 희생층의 에칭이 필수적이나, 에칭이나 그 후의 세정, 건조 중에 여러 유착(Stinction)이 일어난다. 반도체 집적회로(LSI)에서도 미세화의 진전과 함께 배선의 선폭이 수십 나노미터 수준으로 가늘어지므로 회로 패턴을 형성하는 구조체의 기계적 강도가 현저하게 약화된다. 이 때문에 비교적 아스펙트비가 큰 포토레지스트나 회로 패턴 등의 미세구조가 세정, 건조 시에 도괴되는 현상(Pattern Collapse)이 자주 발견된다.

○ 도괴 현상은 실리콘기판을 건조하는 과정에서 주상 구조 사이에 잔류한 린스용 순수의 표면장력으로 생기는 모관력을 취약한 미세구조가 견디지 못하기 때문이다. LSI 배선공정에서는 회로 패턴의 미세화 이외에 층간 절연막의 저 유전율(Low-k)화가 진행되어 막이 다공질화 된다. 이 때문에 공극율이 큰 Ultra Low-k막을 사용하는 미세 배선에서 패턴 도괴가 빈발하게 발생한다.

○ 초임계CO2 프로세스는 반도체나 나노 디바이스 제조 프로세스에서 레지스트 박리, 에칭 잔사제거, Cu 표면 세정, 파티클 제거, 희생층 SiO2 에칭, 세정 건조의 일괄처리로 생산성을 향상할 수 있고 초미세 콘덕트 홀의 세정을 비롯하여 다수의 공정에 적용할 가능성이 있는 기술이다.

○ 반도체나 나노 디바이스 제조에 초임계유체를 적용하기 위한 검토는 원리 확인을 시작하는 단계이나 초임계유체 세정은 약액이나 물을 거의(또는 전혀) 사용하지 않으며, 폐액이나 배가스가 현저하게 감소할 수 있어 반도체 제조의 환경부하 저감에도 기대가 되는 프로세스이다. 본고는 미량의 약액이 첨가된 초임계 CO2를 사용하여 차세대 LSI 프로세스용 실리콘 웨이퍼의 표면 세정에 대하여 검토한 것으로, 차세대 디바이스의 초미세 3차원 구조의 세정과 건조 프로세스 개발에 기대되는 기술이다.