Abstract
Several etching phenomena were observed and analyzed in diaphragm process performed on 4-inch (100) Si wafers for sensor application. In case of deep etching to above 300$\mu$m depth, the etch-defects appeared at etched surface could be classified into three categories such as hillocks, reaction products, and white residues. It was known that the hillock had a pyramidal shape or trapizoidal hexahedron structure depending on the density and size of the reaction products. The IR spectra showed that the white residue, which was due to the local over-saturation of Si dissolved in solution, was mostly Si-N-O compounds mixed with a small amount of H and C etc. Also, the difference in both the existence of etch-defects and etch rate distribution over a whole wafer was investigated when the etched surfaces were downward, upward horizontally and erective in etching solutions. The obtained data were analyzed through flow pattern in the etching bath. As the results, the downward and erective postures were favorable in the etch rate uniformity and the etch-defect removal, respectively.
4인치(100) 실리콘 기판상에 센서용 다이아프램을 제조할 때 생기는 식각 현상들을 관찰하고 분석하였다. 115$^{\circ}C$의 "F etch' 용액을 사용하여 300$\mu$ 이상의 깊은 식각을 행하였을 때 식각 표면에 발생하느 식각 결함은 hillock, 반응 생성물, 그리고 횐색 잔유물로 구분될 수 있었따. 특히 hillock의 경우 식각 표면에 부착된 반응 생성물의 밀도나 크기에 관계하여 |111|면들로 이루어질는 피라밋 구조나 사다리꼴 육면체등의 형태를 취함이 확인되었다. 또한 용해된 실리콘의 국부적인 과잉 포활 발생하는 흰색 잔유물의 IR 흡수 스펙트럼을 조사한 결과, Si-N-O 성분에 미량의 h와 C가 포함된 것임을 알 수 있었다. 아울러 식각면을 식각용액에 대해 아래쪽, 위쪽, 그리고 측면을 향하도록 놓았을때 식각 결함의 존재 확률과 분포 그리고 식각율의 분포를 비교한 결과 식각율의 균일성면에서는 하측방향의 자세가, 식각결함의 제거에 있어서는 측면방향의 자세가, 식각결함의 제거에 있어서는 측면방향의 자세가 유리하게 나타났으며 이를 반응조내의 흐름 패턴을 이용하여 해석하였다.
