A Study on Taper Etching of Polysilicon-Part I : The Experimental Study

다결정실리콘의 경사식각에 관한 연구 - 제 1 부 : 실험적 고찰

Tapered etching of polysilicon films has been achieved by implanting phosphorus ions into the polysilicon film and using plasma etch in either $CF_4-O_2\;or\;SF_6$. A two-step plasma etching method is also proposed to control the taper angle of the etched edge without changing the implantion conditions. The taper angle is determined by the ratio of the etch rate of the undamaged region to that of the damaged top region of the polysilicon layer. The ratio is found to be dependent on the implantion dose, the implantion energy and the anisotropy of etching. The minimum angle in our experiments is about $10^{\circ}$. When the two-step etching method is employed, the taper angles can be controlled from the minimum angle up to about $55^{\circ}$.

다결정 실리콘에 인을 이온주입하고 $CF_4$와 $O_2$의 혼합가스 또는 $SF_6$ 가스를 사용하는 프라즈마 식각 방법에 의해 다결정 실리콘의 경사식각을 수행하였다. 또한 식각면의 경사를 제어하기 위하여 위 두가지 프라즈마를 이용한 2-단계식각 방법이 시도되었다. 식각된 경사 각도는 이온주입에 의해 격자 구조가 파괴된 표면층과 이온주입의 영향을 받지 않은 하지층과의 식각속도 비에 의해 결정되며 그 식각속도 비는 이온주입량, 이온주입 에너지, 식각조건 등에 영향을 받는다. 본 실험에서 얻은 가장 작은 경사각도는 약$10^{\circ}$였으며, 2-단계식각 방법을 이용하여 경사각도를 약 $10^{\circ}$와 $55^{\circ}$ 사이에서 제어할 수 있었다.