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활성이온식각(RIE)에 대한 실용적 접근

전문가 제언: ○ 식각은 반도체 표면의 패턴 구현을 위한 거의 유일하고 효율적인 방법이다. 식각기술은 반도체의 고집적화에 따른 패턴크기의 지속적인 축소에 발맞춰서 끊임없이 진화해왔다. 예컨대 반도체산업 초기에 사용되던 화학적 습식식각은 방향제어가 안되어 등방성 식각에 의존할 수밖에 없었다. 그럼에도 불구하고 당시 반도체는 선폭사이가 넓어서 측면식각에 의한 두 선폭사이의 간섭을 염려할 필요가 없었다.

○ 그러나 ‘80년대 들어 반도체의 고집적화가 급속히 이루어지고 MEMS 소자의 이용이 활발해지면서 플라즈마를 이용한 식각이 새로운 대안 기술로 자리 잡게 되었다. 이제 나노영역으로 범위가 확장되면서 플라즈마식각의 미세화와 함께 정밀성 제고에 대한 요구가 커지고 있다.

○ 서울대학교 공과대학 플라즈마 연구실은 차세대 플라즈마소스 및 반도체 건식 식각기술에 대한 연구를 수행한다. 이러한 노력은 식각을 위한 차세대 플라즈마소스와 초미세 패턴 형성기술 및 신물질 식각기술의 개발로 이어질 것으로 기대된다. 또한 기업과 연계한 나노급 패턴의 선택적 식각기술도 연구하여 나노시대의 수요에 대응하고 있다.

○ 식각기술은 반도체 같은 물리적 기구에만 적용되는 것은 아니다. 생명공학에 대한 관심과 지원이 높아지면서 최근에는 물리적 식각기술을 생체세포에 적용하는 융합기술 연구가 활발히 수행되고 있다. 이 분야에 대한 국내연구의 사례로 성균관대학교 연구팀은 최근 생체세포에 적용될 수 있는 선택적 플라즈마 표면 식각기술을 개발하여 플라즈마 기술과 생명공학의 융합을 보여주었다.

○ 플라즈마 식각기술은 이제 극미세가공 공정에서 필수적인 요소로 자리 잡고 있다. “극미세”의 한계가 내려갈수록 요구되는 플라즈마의 사양은 더욱 엄격해질 것이고 그에 따른 문제 역시 더욱 복잡한 양상을 띨 것으로 예상된다. 이 수요에 대응하는 새로운 원리의 식각기술도 가능할 것이다. 그러나 현재로서는 기존기술의 정예화와 그에 따르는 장비의 첨단화가 더욱 시급한 실정이다. 특히 이 분야 장비를 거의 수입에 의존하는 우리로서는 장비의 국산화에도 관심을 돌려야 할 것이다.

저자: Fouad Krouta
자료유형: 학술정보