RIE 시스템에서 발생하는 주요 결함 원인과 대처 방안
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결함 현상 |
메커니즘 및 주요 원인 |
1차 조치 방안 (가스 및 공정 변수) |
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Undercut (언더컷) |
• F 라디칼 과다로 자발적 화학 반응
우세 • 측벽 Passivation Layer 형성 부족 • 높은 압력으로 인한 이온 산란 |
• O2 또는 N2
유량
비율 상향 (측벽 SiOxFy
보호막
강화) • 공정 압력 하향 (80 → 30 mTorr) • RF Power (Vdc)
상향으로
수직 이온 직진성 확보 |
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Micro-masking (Grass/Black Si) |
• CF4 조건의 과도한
Fluorocarbon 폴리머 뭉침 • 고파워 조건에서 PR 마스크의 Sputter-redeposition • 챔버 내벽/부품의 물리적 Sputtering 잔여물 침적 |
• 소량의 O2 첨가 또는 Pre/Post O2
Clean 도입 • RF Power를
다소 낮추어 마스크 Sputtering 억제 • Dry Clean 주기
단축 |
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Notching (계면 파임) |
• 절연막 계면 도달 시 양이온(Ar+,
CFx+) 축적으로 Charging Effect 발생 • 이온 궤적이 측벽 방향으로 곡선
유도(Deflection)되어 공격 |
• 계면 도달 후 Over-etch Step에서 RF Power 하향 • Ar/N2 Dilution 비율
조절을 통한 이온 밸런스 제어 |
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Particle / Contamination |
• 챔버 내벽/샤워헤드 누적 폴리머/부산물
Flaking • 급격한 Venting/Pumping 기류 충격에 의한 비산 • Pre-etch 단계의 PR 잔여 오염물 |
• SF6/O2 또는 O2 단독 Dry Clean 공정
주기적 수행 • Soft Venting / Soft Pumping 적용 • Main Etch 전 O2/Ar Descum Step 적용 |
