일반기술

상변화 물질(GexSbyTez)에 대한 건식 식각 방법

*배경휴대형 기기의 보급이 확산됨에 따라 비휘발성 메모리 소자의 수요가 급증하고 있는 추세이다. 비휘발성 메모리 소자로는 현재 널리 쓰이고 있는 플래시 메모리 이외에도 강유전체 메모리, 자기 메모리 및 상변화 메모리가 차세대의 비휘발성 메모리로 주목받고 있다. 특히, 상변화 메모리는 플래시 메모리가 가지고 있는 단점인 느린 접근속도, 사용횟수의 제한 (105 ~ 106 회) 및 작동 시 고전압이 필요하다는 문제점 등을 해결할 수 있는 새로운 메모리 소자로서 연구 개발이 활발해 지고 있다. 그 기술 중에 대표적인 것이 상변화 메모리는 칼코제나이드 계열의 상변화 물질을 사용하는 메모리 소자이며, Ge-Sb-Te 합금, 특히 Ge2Sb2Te5 (GST) 등이 사용되고 있다.*원리 및 구성본 기술은 상변화 물질 (GexSbyTez)에 대한 건식 식각 방법에 관한 것이다. 구체적으로는, 클로린계 가스 또는 브로민계 가스를 식각가스로 사용하고, 식각가스를 플라즈마하여 플라즈마 중의 이온 및 라디칼에 의해 GexSbyTez 합금을 식각하는 단계를 포함하는 상변화 물질에 대한 건식 식각 방법에 대한 것이다. 식각 방법이란, 식각용 가스를 플라즈마 상태로 만들고 상하 전극을 이용하여 플라즈마 상태의 식각용 가스를 웨이퍼에 충돌시킨다. 이때, 식각과정은 물리적인 충격과 화학반응의 결합에 의하여 이루어 지며, 방향성 식각을 할 수 있게 하는 기술이다. 최근, 이러한 상변화 특성을 이용한 상변화 메모리 (PRAM)에 대한 연구가 광범위하게 이루어지고 있다. PRAM의 장점은 비휘발성 메모리 소자라는 점과 읽기/쓰기 속도가 빠르고, 저전압에서 동작이 가능하며 고밀도의 집적도를 갖는다는 점이다.*특징 및 장점본 기술에서 건식 식각에 따른 상변화 물질은 화학용액을 사용하는 습식식각에 비해 매우 빠른 식각속도와 재증착이 없는 깨끗한 이방성 식각 프로파일을 보이는 등 우수한 식각 특성을 나타낸다.1) 상변화 물질은 결정질과 비정질 상태 사이에서 가역성 상변화 특성을 갖는 재료2) 비정질일 때는 비저항이 높아지는 특성3) 결정질일 때에는 비저항이 낮아지는 특성 *주요 적용 제품이러한 상변화 시의 비저항 변화를 이용하여 CD-RW, DVR 및 DVD-RAM 등에 디지털 데이터가 저장될 수 있도록 해준다.