블랙 카본 및 유기 잔류물 제거

카본기반 소재의 재작업 및 제거 –
이 도전과제는 오로지 반도체 제조업체만 해당하는 것이 아님

카본기반 재료의 증착은 반도체 산업에서 중요한 역할을 한다. 관련 포토 레지스트 없이는 리소그래피가 불가능하다. 카본기반 재료를 잔류물 없도록 하는 세척은 항상 도전적이었고 앞으로도 어려울 것인데, 이는 저 유전율 재료, 탄소-도핑 산화물, DLC(Diamond Like Carbon; 다이아모드와 유사한 탄소), 다이아몬드와 같은 첨단 재료로 지향해 가고 있는 업계에서 더욱 그러하다. 다이아몬드 증착 및 실험실에서 만든 다이아몬드 시장이 지속적으로 성장함에 따라, 다이아몬드 구조를 손상시키지 않고 잔류 블랙 카본을 제거할 수 있는 적절한 툴을 갖추는 것이 중요하다.

마이크로파 플라즈마 – 등방성 세척은 부드럽고 효율적인 세척을 의미한다.

RF-플라즈마는, 그 특성으로 인해, 기판을 플라즈마와의 활발한 상호 작용에 노출시킨다. 기판쪽으로 가속되는 이온은 세척할 소재의 물리적 손상과 오염을 초래한다. 다이아몬드에서 블랙 카본을 제거할 때, 약간의 RF 바이어스만으로도 결정 구조가 손상되고 결과적으로 비가역적인 변색이 발생할 수 있다. 대조적으로, 마이크로파 지원 플라즈마 시스템은 빠르고 효율적이며 기판에 영향을 주지 않고 세척할 수 있다 1.

 

MUEGGE의 마이크로파 지원 플라즈마 시스템을 사용하면, 기판으로의 에너지 전달이 극도로 낮으며 이온이 공정 챔버로 방출되지 않는다. 결과적으로 기판은 손대지 않는, 이 활성 세정 메커니즘은 블랙 카본 또는 기타 카본 기반 잔류물과의 화학 반응이다. 반응이 순전히 등방성이므로, 잔류물을 플라즈마에 직접 노출할 필요가 없는데, 이것은 MEMS 또는 MMS와 같은 3D 구조에 매우 유리하다.

 

 

1  Amorn THEDSAKHULWONG 및 Warawoot THOWLADDA. 금속, 재료 및 광물 저널. 18권 2호 페이지 137-141, 2008년

MUEGGE의 솔루션 – STP 제품군

MUEGGE STP Tools
  • 마이크로파는 프라즈마를 보조해 에너지를 효율적으로 사용하여 라디칼이라고 하는 반응성이 높은 중성 입자를 형성한다. 이온이 공정 챔버로 방출되지 않으므로, 기판의 손상이나 오염이 발생하지 않는다. 따라서 MW 지원 원격 플라즈마 시스템은 다이아몬드 또는 DLC의 블랙 카본 제거에 이상적이다. 기판의 시각적 측면과 물리적 특성이 보존된다.
  • MW 보조 플라즈마에서 방출되는 라디칼은 부드럽고 순수한 화학적 세정을 보장한다. 결과적으로, 물리적 충격은 극히 낮고, 등방성 잔류물 제거는 기판 소재의 추가 손상을 방지한다.

카본기반 잔류물 제거를 위한 MW 보조 플라즈마

Figure 1
그림 1: PMW = 2000W의 마이크로파 전력에서 시간에 따른 온도 가열 및 냉각.

그림 1에서 볼 수 있듯이, 라디칼 전용 형성은 기판 및 플라즈마 챔버(저온)와 거의 또는 전혀 상호 작용하지 않으며, 챔버에 이온이 없다는 것은 오염없는 처리를 의미한다. 순수 화학적 세정 공정은 물리적 에칭을 고려할 필요없이 미세 조정할 수 있다.

마이크로파 지원 플라즈마 세척의 장점

마이크로파 지원 플라즈마는 반도체 응용 및 다이아몬드 가공을 위해 카본기반 잔류물과 블랙 카본을 제거할 수 있다.
그 물리적 특성으로 인해, MW 보조 플라즈마는 RIE 시스템 (RF 기반 플라즈마)에서 관찰되는 일반적인 이온 공격없이 빠르고 부드러운 에칭을 위해 특별히 설계되어 있다. 플라즈마에서 생성된 라디칼은 오직 표면에서만 화학 반응을 시작한다. 측정 가능한 전기장과 이온이 기판 수준에 없으므로, 이온으로 인한 물리적 손상이 발생하지 않는다.
MW 지원 플라즈마는 CF4 및 NF3와 같은 공정 가스의 매우 효율적인 해리로 인해 매우 환경 친화적이다.

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