일반기술

ECR 플라즈마 화학증기증착(CVD)를 이용한 저응력.고투광성 박막제조기술

ECR plasma CVD는 기존의 plasma source에 비해 낮은 작업 압력, 높은 ion 밀도, 낮은 plasma potential, 그리고 ion energy 와 ion flux의 독립적 조절 가능성 등으로 인하여 최근 single wafer process에의 적용이 활발히 연구되고 있다. 한편 실리콘 질화막은 오랫동안 반도체공정에 이용되어 왔으며, 최근에는 특히 X-ray lithography용 마스크 재료로서 많은 연구가 되고 있는데, 이 경우는 적정 막응력, 화학양론적 조성, 불순물 함량, 표면 평활도, 가시광 투과도 등에서의 엄격한 막질의 조절이 요구된다. 그러나 각각의 막질간에 서로 상관관계가 있기 때문에 기존의 LPCVD 혹은 PECVD process로는 최적의 막질을 얻기 힘들다. 본 연구는 넓은 process margin과 gas source 선택의 장점을 지니고 있는 ECR plasma CVD 방법을 이용한 실리콘 질화막의 증착과 물성분석에 촛점을 맞추고 있다. Source gas의 종류와 혼합비 (SiH4/N2 혹은 SiH4/NH3), 증착압력, 증착온도 등의 변화에 따른 실리콘 질화막의 성질을 분석한 결과, 적정 잔류인장응력조건 (1x109dyne/cm2 이하)에서 N2를 이용한 막이 NH3를 이용한 막에 비해 Si/N ratio는 약간 증가하였으며, 표면 평활도도 0.64nm(rms)로 매우 우수했다. 또한 가시광 투과도와 optical band gap도 상당히 증가함을 알 수 있었다. 이는 LPCVD 혹은 PECVD로 증착한 실리콘 질화막에 비해 월등히 우수한 결과로, 저응력·고투광성 박막재료의 개발에 ECR plasma CVD의 응용가능성을 확인할 수 있었다.