식각 EPD IEP 관련 질문

Q. 식각 EPD IEP 관련 질문

qqpr827

최근에 식각을 접하면서 궁금한 부분이 두가지가 생겼습니다. 1. OES, AES는 Ar, O2, CF4같은 가스를 챔버에 넣고 플라즈마가 생성되면 웨이퍼기판 위에 박막을 식각을 진행하는데, 이때 전자가 여기되었다가 바닥상태로 돌아올때 방출되는 특정파장의 빛을 검출하는 것으로 알고 있습니다. 여기서 저는, 플라즈마가 박막에 에너지를 가하고, 이로인해 박막에 있는 원자안의 전자가 들떴다가 바닥상태로 돌아오는 과정에서의 빛을 검출한다고 이해했는데 맞나요? 2. EPD를 사용하다가 TRENCH나 딥 에칭구조에서는 방출되는 빛이 sidewall에 충돌/산란되서 사라지는 것으로 알고 있습니다. 따라서 최근에는 IEP를 이용한 빛의 간섭을 사용한다고 들었습니다. IEP는 식각중에 따로 레이저와 같은 단일 파장을 외부에서 조사해서 박막 상단과 하단의 간섭차이를 이용하는 것이 맞나요?

2025.07.31

답변 2

채택스포스코
코상무 ∙ 채택률 79%
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안녕하세요. 멘티님. 반갑습니다. OES나 AES에서 플라즈마 식각할 때 나오는 방출광은 플라즈마 내부에 있는 가스 분자나 원자, 즉 Ar, O2, CF4 같은 가스가 이온화되고 여기된 뒤 바닥상태로 복귀하면서 특정 파장의 빛을 방출하는 겁니다. 사실 박막 자체에서 방출광이 나오는 게 아니라 플라즈마 내 가스종이 에너지를 받아 들떴다가 다시 바닥상태로 돌아가는 과정에 집중하는 게 맞아요. 현장에서 보면 실제 식각되는 박막 원자에서 방출광 신호를 직접적으로 얻기는 어렵고, 주로 플라즈마 환경에서 발생한 스펙트럼을 분석해서 공정이 잘 돌아가고 있는지 모니터링 하는 용도가 더 강해요. 그리고 EPD 방식에서 빛 신호가 trench 같은 깊은 구조에서는 사라지는 이유는 식각이 깊어질수록 방출광이 sidewall에 흡수되거나 산란돼서 챔버 밖까지 전달되기 힘들기 때문이에요. 그래서 IEP는 별도의 단일 파장(주로 레이저)을 외부에서 챔버 내부 박막 위로 조사해서, 반사되어 돌아오는 신호의 간섭 패턴을 보는 방식이 맞아요. 즉, 박막 상단 표면이랑 하부 표면, 또는 두 인터페이스 간의 반사광 위상차를 계산해서 식각 진척도를 간접적으로 실시간 확인하게 돼요. 실제로 trench 구조 식각할 땐 IEP 신호를 주로 활용해서 안정적으로 공정 모니터링 하고 있으니 이 원리 생각해두면 다른 플라즈마 장비 볼 때도 많이 도움될 거예요. 모쪼록 도움이 되셨다면 채택부탁드립니다. 감사합니다.
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2025.07.31
프로답변러YTN
코부사장 ∙ 채택률 88%
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멘티님 OES, AES에서 검출하는 빛은 플라즈마 내 반응기체(예: Ar, O₂, CF₄ 등)와 박막에서 방출되는 전자가 여기 상태에서 바닥상태로 돌아가며 내는 특성파장으로, 주로 플라즈마 내 생성된 라디칼과 이온에 의한 빛을 감지합니다. 실제로 박막 자체 원자가 방출하는 빛이라기보단, 플라즈마 반응종(가스에서 기인)이 내는 빛이 대부분입니다. 트렌치처럼 구조가 깊거나 높은 측벽을 가진 경우, EPD로 관측되는 발광신호는 측벽 산란 등으로 손실되고 약해지는 것이 맞습니다. IEP는 별도 레이저(예: 단일 파장)를 외부에서 조사 후, 식각 중 박막 상·하단의 간섭 무늬 변화를 실시간 분석하여 종단점을 정밀하게 찾는 원리로 활용됩니다. 즉, IEP는 외부 광원이 필수이고, 간섭 신호 분석으로 식각 두께를 추적하는 방식이 정확합니다. 파이팅입니다!
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2025.07.31
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