Etch란?
보호한 부분은 남기고 원하는 부분을 제거하는 식각 공정.
3줄 요약
- 식각은 필요한 구조를 만들기 위해 재료를 제거하는 공정입니다.
- 마스크로 남길 부분을 보호하며 습식·건식 방식 등을 사용합니다.
- 깎는 속도뿐 아니라 모양, 선택비, 균일도도 중요합니다.
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이 글에서 배울 것보호 필름을 붙이고 필요한 부분만 제거한다습식과 건식은 무엇이 다를까?잘 깎았다는 말에는 여러 조건이 있다깊은 구멍은 왜 어려울까?이해했는지 확인하기이 글에서 배울 것
식각이 단순한 구멍 뚫기와 어떻게 다른지, 건식 식각에 플라즈마가 왜 쓰이는지 이해해봅시다.
보호 필름을 붙이고 필요한 부분만 제거한다
판 위에 보호 필름을 붙인 뒤 노출된 부분만 가공하는 장면을 떠올려보세요. 반도체에서도 남길 부분을 마스크로 보호하고, 드러난 재료를 제거해 선이나 구멍 같은 구조를 만듭니다. 이 재료 제거 과정이 **식각(etch)**입니다.
전형적인 패턴 형성 흐름에서는 먼저 증착으로 막을 만들고, 리소그래피로 보호 패턴을 만든 뒤, 식각으로 그 모양을 아래 재료에 전달합니다. 실제 공정 순서는 만들려는 구조에 따라 더 복잡합니다.
습식과 건식은 무엇이 다를까?
| 구분 | 주로 사용하는 것 | 이해할 핵심 |
|---|---|---|
| 습식 식각 | 액체 화학물질 | 화학 반응으로 재료 제거 |
| 건식 식각 | 기체와, 많은 경우 플라즈마 | 반응과 입자의 작용을 활용 |
플라즈마는 기체에 에너지를 공급해 전자와 이온 등이 존재하는 상태입니다. 플라즈마 식각에서는 반응성이 높은 입자와 표면을 향하는 이온의 작용을 함께 이용해 제거 속도와 방향을 조절합니다.
건식이라고 모두 수직으로 깎이는 것은 아닙니다. 재료와 가스, 장비 조건에 따라 결과가 달라집니다. 습식 식각도 목적에 맞게 쓰는 중요한 기술입니다.
잘 깎았다는 말에는 여러 조건이 있다
- 형상: 구멍의 옆면과 바닥이 의도한 모양인가?
- 선택비: 목표 재료는 제거하면서 다른 재료는 얼마나 보존하는가?
- 균일도: 웨이퍼 중심과 가장자리의 결과가 비슷한가?
- 잔류물과 손상: 다음 공정이나 전기 동작에 문제가 남지 않는가?
선택비는 두 재료의 식각 속도를 비교하는 값입니다. 예를 들어 목표 막이 분당 100nm, 마스크가 분당 10nm 제거되는 가상의 조건이라면 목표 막 대비 마스크 선택비는 10:1입니다. 이 숫자는 계산 예시이며 제품 공정 조건은 아닙니다.
깊은 구멍은 왜 어려울까?
길고 좁은 빨대 안쪽을 끝까지 균일하게 가공하는 일에 비유할 수 있습니다. 반응 입자가 아래까지 도달하고 반응 결과물이 빠져나와야 하기 때문입니다. 구조의 깊이를 폭으로 나눈 값인 종횡비가 높아지면 형상 제어가 어려워질 수 있습니다.
이해했는지 확인하기
질문: 더 빨리 깎으면 항상 더 좋은 식각일까요?
아닙니다. 마스크나 아래 막까지 손상시키거나 모양이 틀어지면 빠른 속도가 장점이 되지 않습니다. 속도와 구조의 품질을 함께 봐야 합니다.
한 단계 더 · 엔지니어는 무엇을 볼까?
가스·압력·전력·온도 등을 바꾸면 여러 결과가 동시에 달라질 수 있습니다. 한 조건의 효과를 판단할 때는 측정 결과와 구조 관찰을 함께 비교합니다.
비유와 학습 예시는 이해를 돕기 위해 작성했습니다.