화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 가을 (10/25 ~ 10/27, 대전컨벤션센터)
권호 23권 2호, p.2171
발표분야 재료
제목 첨가제를 통한 인산의 Si3N4/SiO2 선택적 습식 에칭 능력 향상
초록 수요가 급증하는 3D V-NAND 제작 및 양산을 위하여 Si3N4와 SiO2를 선택적으로 에칭하는 기술이 필요하다. 고온의 인산이 Si3N4와 SiO2를 선택적으로 에칭한다고 알려져 있으나, 소자의 집적도가 향상되고 적층 수가 증가함에 따라 고온의 인산보다 높은 Si3N4/SiO2 선택비를 가지는 에칭 용액 개발이 필요해졌다. 본 연구에서는 고온의 인산에 여러 가지 물질을 첨가하여 Si3N4 에칭 속도와 Si3N4/SiO2 선택비를 향상시키는 실험을 진행하였다.
Si3N4와 SiO2의 에칭에 대한 실험을 하기 위해, 각각 Si3N4와 SiO2 film이 증착된 2개의 Si wafer가 사용되었다. 인산에 첨가제를 넣은 용액을 160 °C까지 가열한 뒤, Si3N4와 SiO2를 석영 bath에 담지하여 에칭을 진행하였다. 실험 후, sample들을 DI water로 린스한 후 N2 gas로 건조시켰다. 실험 전과 후의 Si3N4 및 SiO2 두께 변화를 ellipsometer를 이용하여 측정하여 에칭속도를 산출하였다.
인산에 불소계 물질들을 첨가하면 인산에 비해 Si3N4의 에칭 속도가 급격하게 증가하지만 SiO2의 에칭 속도도 함께 증가하여 에칭 선택비가 낮아졌다. SiO2와 유사한 구조를 가지는 규소 기반의 물질들을 첨가하면 SiO2 에칭이 억제되었다. 따라서, 인산에 불소계와 규소계 물질을 함께 첨가함에 따라 Si3N4 에칭 속도와 Si3N4/SiO2 선택비가 동시에 향상되었다.
저자 손창진, 임상우
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키워드 화공소재 전반
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