PECVD공정에 대해서 설명해보세요.
진공실을 이루는 Chamber 내부에 증착에 필요한 gas를 주입하여 원하는 압력과 기판 온도가 설정되면 RF(Radio Frequency) power를 이용하여 주입된 gas를 Plasma 상태로 분해하여 기판위에 증착하는 공정이다. 증착에 필요한 조건은 진공상태, RF power, 기판온도, 반응 gas, 반응 압력 등이다. 증착되는 물질은 절연막과 반도체막으로 나눠지며, 절연막으로는 게이트 절연막, 보호막, etch stopper막이 있다. 반도체막으로는 활성층을 이루는 비정질 실리콘(a-Si:H)과 접촉 저항층을 이루는 도핑된 비정질 실리콘막(n+ a-Si:H)이 있다.
PECVD가 사용되는 주된 이유는 다음과 같은 3가지 막을 형성하기 위함이다.
① TEOS : 금속과 금속 사이의 낮은 유전체로 사용되며, 금속과 금속 사이에서 절연하는 역할을 한다. 실리콘 기판위의 Oxide를 capping 하는 역할을 주로 한다.
② ARC : 반도체 리소그래피 공정에서 사용되는 DUV(Deep UV)광원의 하부 박막 반사도를 3%이하로 낮추기 위해 ARC막을 증착하는 일종의 무반사막. 리소그래피는 광원의 파장이 248nm에서 193nm로 발전하였고, 또한 이머전 기술을 이용해 해상도를 더욱 높이는 기술이 사용되고 있으나, 이 같은 미세화와 함께 무반사막의 사용이 필수 요소로 등장하고 있는 추세이다.
③ ACL(비정질 탄소막) : 스캐너의 파장이 짧아지면서 초점 심도(deep of focus)가 낮아지게 되는데 이로 인해 감광액(Photoresist)의 굵기가 매우 얇아지게 된다. 더불어 Aspect Ratio(종횡비)가 높아지면서 선택비가 낮은 건식 식각 공정의 채용이 확대되고 있다. 이로 인해 노광 공정에서 Hardmask의 도입이 확대되고 있는 상황이다.
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