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유망기술소개(SMK)
기술명 (2-7) 대기압 플라즈마를 이용한 실리콘 카바이드(SiC) 에칭장치 및 방법
기술완성도(TRL) TRL4
주발명자 석동찬
출원번호 10-2018-0017914 출원일 2018-02-13
등록번호 10-2024568 등록일 2019-09-18
연구분야 대기압 플라즈마 발생원 연구
관련 특허번호 10-2018-0017914
기술개요 • 대기압에서 안정적인 단일 필라멘트 플라즈마를 발생시켜 SiC 기판 위에 원판상의 에칭 플라즈마를 형성하여 SiC 기판을 에칭하는 기술임.
• 에칭 프로파일은 Gaussian Shape의 일정한 Tool Shape을 가지며 플라즈마 발생파라미터(전압주파수, 공정가스 조성, 전극의 규격)를 제어하여 다양한 Tool Function의 에칭공정을 구현할 수 있음.
• 공정 중 V-I 신호를 이용하여 에칭 Tool Function을 실시간 모니터링 제어할 수 있음.
기술적 개선점 • 기존의 SiC Machine 가공(기계연마, 패드폴리싱 등) 은 많은 공정시간을 요구하며 목적 형상이 단순하지 않은 경우(비구면 자유형상 등) 가공에 제약이 있으며, 기계적 스트레스의 누적으로 표면에 미세한 크랙 등의 Defect을 형성함.
• 플라즈마를 이용한 SiC 가공은 가공툴의 물리적 접촉이 발생하지 않기 때문에 Defect을 형성하지 않으며, Tool Function이 작아 다양한 형상에 대응이 가능함.
• 여타의 대기압 플라즈마 SiC 가공모듈은 플라즈마 Jet 을 이용하는 방식으로 Tool Function이 불규칙하며, 공정모니터링, Tool Shape 제어가 어려워 실제 활용에 어려움이 있음.
• 플라즈마 Jet을 이용하는 방법이 아니며, 안정적인 단일 필라멘트 방전채널을 이용하여 Tool Function 을 유지할 수 있으며, Tool Function의 실시간 모니터링-제어가 가능하므로 실가공용으로 활용 가능함.
시장전망 • Factor & Equilibrium(2017)에 따르면, 세계 반도체 식각 장비 시장은 2016년 기준 78억 달러 규모로 조사되었으며, 연평균 8.5% 성장하여 2025년까지 138억 9천만 달러 규모를 형성할 것으로 전망됨.
• 반도체 식각 장비 중에서 건식 식각 장비는 매출액 및 판매량 측면에서 2016년 가장 높은 시장 점유율을 기록함.
• 전자 장치에서 CMOS 이미지 센서 사용 및 스마트 기기 수요의 증가는 전자 회로의 소형화를 가속화시켜 시장을 지속적으로 확대시킬 것으로 전망됨.
• 아시아 태평양 지역은 전자 회로 및 장치의 주요 제조업체 다수가 위치하고 있으며, 휴대용 기기 수요 증가 및 기술의 발달으로 가장 높은 시장 점유율을 차지함.
기술사진 및 설명1
기술사진 및 설명2
응용분야 • 반도체 소자 형성을 위한 건식 식각장치, 차세대 RF 및 바이오용 미세전자기계시스템(MEMS) 제조를 위한 SiC 미세가공
• 로직 및 메모리, MEMS, 전력 장치, RFID 및 CMOS 이미지 센서 등의 다양한 분야에 응용
• SiC 재질의 광학기기용 거울 제조공정, 전력반도체(SiC 소재) 웨이퍼 등의 모서리 가공(SiC Bevel Etching)
예상설비구축비용 설비 및
이전예상소요시간
5~7개월
참고 자료 pdf2-7_대기압_플라즈마를_이용한_실리콘_카바이드(Sic)_에칭장치_및_방법.pdf
기술문의 성과확산실 안유섭 042-879-6235, yousub@kfe.re.kr