[청년 Hy-Po 4기] 강의노트 작성하기 (반도체 공정 4편)

[청년 Hy-Po 4기] 강의노트 작성하기 - 반도체 공정 4편

 

안녕하세요!

SK 하이닉스 청년 Hy-Po 4기 교육생이자 서포터즈 2기로 활동중인 교육생 김세영입니다!

 

이번편은 미션은 아니지만, 저번 미션 5에서 말씀드렸던 반도체 공정의 강의노트 후속편들을 정리해보려고 합니다!

단순히 핵심만 집중적으로 공략하려고 해요!

그냥 제가 복습하고 공부하면서 작성하는 강의노트라고 생각하시면 될 것 같습니다😁😁

이번편은 반도체 공정의 4번째 편인 "Etching" 입니다!

 

그럼 바로 시작해볼까요?

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📝 식각 공정 (Etching)

[출처] 삼성디스플레이

• 노광 공정 시 PR을 이용해 패턴을 새기는데, 이 패턴을 이용하여 원하는 부분만 깎아내 미세 패턴을 만드는 공정
• 식각 반응을 일으키는 물질의 상태에 따라 Wet etching(습식 식각), Dry etching(건식 식각)으로 구분
• 정교한 식각을 통하여, 원하는 모양의 회로를 구현할 수 있음
• 식각이 잘 되지 않을 시, 되돌릴 수 없기 때문에 반도체 생산 공정에서 중요한 역할을 함

 

📝 Wet etching VS Dry etching

• Wet etching 
  • 용액을 이용해 화학적인 반응을 통해 식각
  • 화학적 반응 (용액)
  • 저비용
  • 빠른 속도
  • 공정이 단순
  • 낮은 정확도
  • 화학 물질 오염 우려
  • PR 하부 일부 식각
  • 등방성 (Isotropic) 식각
• Dry etching
  • 반응성 기체 (Gas), 이온 등을 이용해 특정 부위를 제거하는 방법
  • 물리 / 화학적 반응 (Gas)
  • 높은 정확도
  • 미세 패터닝 가능
  • 고비용
  • 느린 속도
  • 공정 복잡
  • 비등방성 (Anisotropic) 식각

 

📝 등방성 (Isotropic) VS 비등방성 (Anisotropic)

[출처] SK hynix newsroom

• 등방성 (Isotropic) 식각
  • 모든 방향으로 식각이 발생
  • 높은 선택비 (제거해야 하는 성분만 잘 제거됨)
  • 빠른 속도
  • 높은 (불) 균일도
• 비등방성 (Anisotropic) 식각
  • 특정 방향으로만 반응이 잘 일어남
  • 낮은 선택비 (제거해야 하는 성분이 잘 제거되지 않음)
  • 느린 속도
  • 낮은 (불) 균일도

 

📝 식각 공정의 파라미터

• 균일도 (Uniformity)
  • 식각이 얼마나 고르게 진행되었는지를 의미
  • 회로의 각 부분마다 식각된 정도가 다르면 특정 부위에서 칩이 동작하지 않을 수 있기 떄문에 균일도를 높이는 것이 중요
• 식각 속도 (Etch Rate)
  • 일정시간동안 막이 얼마나 제거 되었는지를 의미
  • 플라즈마 상태의 원자와 이온의 양 또는 그 원자나 이온이 가지고 있는 에너지에 따라 식각의 빠르기가 결정됨
  • 양이 많고 에너지가 높으면 식각 속도는 증가
  • 양과 에너지를 조절하여 알맞은 속도를 맞출 수 있다.
• 선택비 (Selectivity)
  • 타겟을 식각할 때 마스크가 얼마나 잘 버티는지 혹은 타겟 아래 layer를 얼마나 식각하지 않았는지를 의미
  • 원치 않는 대비 부분 원하는 부분을 얼만큼 식각했는지 보여주는 파라미터
  • 선택비는 클수록 좋다.

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이렇게 해서 반도체 공정 4편! Etching 공정에 대한 핵심 정리가 끝났습니다!

앞으로 반도체 공정에 관련된 개념 정리는 아직 남았으니까.. 앞으로도 기대해주세요~!!!😋😋😋