오늘은 식각공정에 대해서 배워볼 차례입니다.
식각은 영어로 'Etching'이라고 표현하며
사전적인 의미는 다음과 같습니다.
에칭이란
두번째 사전적 의미에서 보듯이.
예술품을 창작하기 위해서 사용하는 기법으로
부식을 방지하는 그라운드를 동판에 바르고
날카로운 도구로 긁은다음
그위에 부식액을 부어서 이미지를 형상화 하는 방법입니다.
이런 미술적 기법이 마치
반도체 공정의 한 과정과 비슷하다하여 '에칭공정' 식각공정이라고 표현하였습니다.
식각은 뭔가를 인위적으로 없애버리는 과정이라고 해석하면 되겠습니다.
전에 배웠던 과정을 잠깐 복습해보면,
웨이퍼에 감광액을 뿌리고 빛을 마스크에 조사하여
일종의 밑그림 작업을 했었죠.
그러한 포토공정이 끝나게 되면
이제는
필요한 회로 패턴 외에 나머지를 없애는 과정이 필요한데
이러한 과정을 '식각 공정' 이라 칭합니다.
이러한 식각 공정에서는
산화공정에서 배운 과정과 비슷하게
액체 또는 기체를 이용해 불필요한 부분을 잘라내고
반도체 회로 패턴을 만들게 되는데
산화 방식에 따라서
습식과 건식이 있습니다.
부식액을 통해서
불필요한 회로를 선택적으로 제거하고
원하는 형태로 정교하게 만들어 나가는 과정이라 보시면 되겠습니다.
건식식각은 플라즈마 상태를 이용해 선택적으로 회로를 제거합니다.
일반 대기압보다 낮은 압력인 진공 챔버에 가스를 주입하고
전기를 공급하여 플라즈마를 발생시킨 뒤
플라즈마 상태에서 발생된 자기장이 기체에 가해지면
전자가 중성자보다 가볍기 때문에
전자가 중성자를 여기저기 때리게 되면서
전기적인 성질을 띄우게 되는데요.
이온화라고 표현합니다.
비유가 맞는지는 모르겠으나
마치 감염병 환자가 증가하는 원리와 비슷합니다.
이렇게 연쇄반응으로 전기적인 성질의 이온이
결국 웨이퍼 위를 덮고 있는 막의 원자와 만나면 강한 휘발성을
가지게 되어 표면에서 제거되는데
이러한 반응에서 감광액이 닿지 않는 부분들은
쉴드가 없어 날아가게 됩니다.
결국은 내가 원하는 회로만 남게되겠죠.
반면 습식식각의 경우는
식각을 위해서 액체를 사용하게 되는데
쉽게 말해서
웨이퍼 위의 보호막에
용액을 뿌려서
보호막이 닿지 않는 부분의 회로를 선택적으로 제거하는 방식입니다.
액체의 특성상 습식 식각은 건식 식각에 비해서 정확도가 떨어지겠죠.
액체에 불순물이 묻어있다면 불순물에 의한 웨이퍼 오염이 생길수도 있고요...
비로소... 오늘에 이르러서야 회로가 어떻게 만들어지는지
확인할 수 있었네요.
다만, 아직은 회로가 만들어졌다 하여 전기적인 성질을 가지고 있지 못합니다.
다음 시간에 이러한 깡통 회로가 어떻게 전기적인 성질을 가질 수 있는지
알아보도록 하겠습니다.
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