플라즈마 식각기술에 대한 도전: 제조 측면에서의 전망

전문가 제언

○ 초기 반도체 산업에서는 웨이퍼 표면의 패턴 구현을 위하여 화학적 습식 식각기술을 이용하였다. 그러나 80‘ 년대 들어 반도체의 고집적화시도가 이어지고 MEMS 소자에 대한 관심과 이용이 늘면서 플라즈마를 이용한 식각이 새로운 대안 기술로 자리 잡게 되었다. 이제 나노 영역으로 범위가 확장되면서 플라즈마 식각의 정밀성 제고에 대한 요구가 커지고 있으며, 이에 따른 다양한 연구개발 노력이 보고되고 있다.

 

○ 이와 관련되어 현재 식각 기술의 발전에서 풀어야 할 도전으로서 균일성(uniformity)과 결함(defect), 표면 정밀성(surface precision) 및 sticky 재료 등 네 가지가 있다. 세계적으로 이에 대한 많은 연구가 수행되고 있으며, 국내에서도 많은 대학과 연구소 및 산업체가 참여하고 있다.

 

○ 서울대학교 공과대학 플라즈마 연구실은 차세대 플라즈마 소스 및 반도체 건식 식각 기술에 대한 연구를 수행한다. 이러한 노력은 식각을 위한 차세대 플라즈마 소스와 초미세 패턴 형성기술 및 신물질 식각기술의 개발로 이어질 것으로 기대된다. 또한 기업과 연계한 나노급 패턴의 선택적 식각 기술도 연구하여 나노 시대의 수요에 대응하고 있다.

 

○ 플라즈마 식각의 메커니즘 규명은 새로운 식각 기술개발의 바탕이 되기도 한다. 한 예로 한양대학교 공과대학의 반도체 및 디스플레이 공정 제어 연구실은 플라즈마의 식각 메커니즘을 실험적으로 규명하고 있다. POSTECH과 KAIST 등에서도 비슷한 연구가 수행되고 있다.

 

○ 성균관대학교는 전반적으로 플라즈마 관련 연구가 활발하다. 그 일환으로 물리적 식각 기술을 생체 세포와 접합시키는 융합 연구도 수행한다. 또한 신소재 공학부에서는 반도체 나노 플라즈마 공정에서 하드디스크 식각과 게이트 절연막 구조체 식각에 대한 연구를 수행한다.

 

○ 현재 나노 영역으로 들어서고 있는 각종 소자의 개발과 활용은 머지않아 원자 크기 규모의 식각 정밀성을 요구할 것이다. 이 논문에서 제시하는 위의 네 가지 도전은 식각 정밀성 제고 노력의 바탕이 될 것이다.

 

저자

Chris G N Lee, Keren J Kanarik and Richard A Gottscho

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2014

권(호)

47()

잡지명

Journal of Physics D

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

27300101~27300109

분석자

은*준

분석물

• 플라즈마 식각기술에 대한 도전-제조 측면에서의 전망.pdf [365,433 byte]

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