| 학회 |
한국재료학회 |
| 학술대회 |
2007년 가을 (11/02 ~ 11/02, 성균관대학교) |
| 권호 |
13권 2호 |
| 발표분야 |
반도체재료 |
| 제목 |
기계적 펌프 기반의 축전 결합형 BCl3/N2와 Cl2/N2 플라즈마를 이용한 GaAs의 건식식각 비교 |
| 초록 |
현재 거의 모든 식각장비들은 높은 진공 상태를 유지하기 위하여 터보 분자 펌프( Turbo Molecular Pump)같은 초고진공 펌프를 기반으로 한 진공 시스템에 기반을 두고 있다. 그러나 이와 같은 시스템은 식각 도중에 발생하는 식각 부산물들의 입자로 인해 쉽게 손상 될 수 있으며 전체적인 장비의 구조가 복잡해진다. 그래서 유지, 보수가 힘들기 때문에 경제적으로 큰 부담을 줄 수 있다. 본 연구에서는 그러한 문제에서 자유로워지면서 좋은 식각 결과를 얻을 수 있는 공정 개발에 목표를 두었다. 본 연구에서는 기계적 펌프만을 사용하여 축전 결합형 BCl3/N2와 Cl2/N2 플라즈마로 GaAs의 건식 식각을 진행한 후 그 결과에 대하여 비교 분석 하였다. 식각이 끝난 후 식각율, 식각 표면 거칠기, 식각률, 선택비 등을 분석 하였다. 특성 평가를 위해 사용한 장비는 표면 단차 분석기(Surface profiler)와 전계 방출 주사전자현미경(Field Emission-Scanning Electronic Microscope, FE-SEM), 광학 발광 분석기 (Optical Emission Spectroscopy, OES)등과 같다. 이번 실험을 통하여 BCl3/N2와 Cl2/N2 플라즈마 식각에서 N2의 첨가는 식각률의 차이는 있으나 두 경우 모두 GaAs의 식각율을 증가시키는 촉매로서의 역할을 하는 것을 확인 하였다. 그러나 Cl2/N2 플라즈마의 경우 N2가 촉매로서 작용하는 영역이 N2비율이 25%이하로 매우 제한적인 것으로 생각된다. 또한 BCl3/N2와 Cl2/N2 플라즈마를 비교했을 때 Cl2/N2의 경우가 BCl3 /N2 플라즈마의 경우보다 표면 거칠기가 전반적으로 높은 것을 확인 하였다. 그리고 SEM image를 통하여 식각된 GaAs의 단면과 표면 상태를 확인한 결과 Cl 2/N2의 경우 감광막의 표면 상태가 매우 불량한 것으로 확인되었으나 BCl3/N2의 경우 고밀도 플라즈마와 초고진공 시스템과 비교할 만한 우수한 식각 결과를 얻을 수 있었다. 이번 연구에서 기계적 펌프를 이용하면서도 적절한 가스조합을 통하여 훌륭한 GaAs의 식각 결과물을 얻을 수 있다는 것을 확인 하였으며 이는 건식 식각 장비 및 GaAs기반의 소자 개발에 응용이 가능 할 것이다. |
| 저자 |
김재권, 노호섭, 주영우, 박연현, 박주홍, 조관식, 송한정, 이제원
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| 소속 |
인제대 |
| 키워드 |
GaAs; Plasma Etching; Capacitively Coupled Plasma; Dry etching; 화합물 반도체
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