전체 글24 15. ion implant 공정(2) (문제점, 검사법, 장비) (1) 발생 가능한 문제점 1) channeling effect 이온 주입 입사각에 따라 이온의 도달 깊이가 달라지면서 산포가 바뀌는 현상. 이온 주입 각도가 Si 격자 방향과 같을 때 다수의 이온들이 격자와 충돌없이 내부 깊숙이 도달. → 'long tail'처럼 doping 산포가 길게 늘어짐. → 깊이 분포의 예측이 어려워진다. ① axial tilt : 각도를 기울여서 이온 주입 (wafer의 표면 방향을 이온 beam 방향으로부터 기울임). → 격자와의 충돌을 만들어 줌. but, shadowing effect 발생 가능. ② planar rotation : wafer 평판의 flat zone을 이온 beam 스캔 방향으로부터 기울임. ③ sacrificial oxide : 표면에 산화막을 형성.. 2020. 6. 17. 14. ion implant 공정(1) (정의, parameter, annealing) (1) ion implant 공정이란? : 반도체가 전기적 성질을 가질 수 있도록 carrier를 지닌 원자나 분자를 원하는 부위에 주입(doping)하는 공정. : 트랜지스터 트렌드 변화 → ion implant 공정 적용이 필수가 됨. ① BJT → MOSFET. MOSFET BJT junction 깊이 얕음. junction 깊이 깊음. 소자 size 측면 anisotropic doping 반드시 필요. - doping이 필요한 layer 수가 점점 증가. doping layer 수가 적음. ② scaling down. 소자 크기와 동작 전압이 갈수록 scale down → junction depth도 함께 scale down해야 함. → shallow junction 필요. total parasi.. 2020. 6. 11. 13. cleaning 공정(2) (오염물질의 종류) 1. 오염물질의 영향 구조적 형상 왜곡 소자 영역의 전기적 특성 저하 신뢰성 저하 배선 영역의 단락과 단선 2. 오염물질의 종류 오염물 원인 소자/프로세스 영향 particle 대기 중의 먼지, 장비, 사람 공정 진행 시 발생하는 입자 gate oxide 특성 저하 poly-Si/metal bridge 불량 organics 대기 중 유기화합물 PR 잔류물 사람의 유기물 oxidation 공정 불량 산화막 불량 metal impurities 장비 등에서 발생하는 금속 성분 불순물 junction leakage 증가, 수명 감소 등 전기적 특성 저하 micro roughness cleaning 작업 시 wafer 표면의 미세 거칠기 증가 break down 특성 저하 carrier mobility 특성 저하.. 2020. 6. 9. 12. cleaning 공정(1) (목적, 방식) : 오염물질을 화학적, 물리적인 방법을 이용하여 효과적으로 제거. : 안정적인 수율 확보 반도체 미세화 → step 수 증가 → 오염물질 발생 확률↑ → cleaning 공정 횟수↑ 반도체 미세화 → 과거에는 영향을 미치지 않던 작은 오염물질도 치명적 영향(killing defect) ∴ cleaning 공정의 중요성과 난이도↑ (1) wet cleaning : 특수 chemical liquid를 이용하여 cleaning. ① dipping 방식 (=batch 방식) chemical bath에 다량의 wafer를 동시에 담그는 방식. RCA cleaning이 기본. 1Lot(25매)를 동시에 처리할 수 있다. * RCA cleaning 표준 세정액으로 SC-1과 SC-2를 사용. 세정액은 H2O2(과산화.. 2020. 6. 5. 11. Plasma (정의, 생성원리, 활용원리) (1) 정의 고체, 액체, 기체가 아닌 제 4의 상태로 많은 수의 자유전자, 이온 및 중성의 원자 또는 분자로 구성된 이온화된 기체 상태. chamber 내에 중성의 원자나 분자 가스를 넣고, 전자를 가속하여 충돌을 통해 중성의 원자와 분자, 양이온, 전자들이 혼합된 상태로 유지하게 만든 상태. (2) 생성 mechanism 진공 chamber 내에 중성 원자 상태인 Ar gas와 일부 자유전자 주입. 외부에서 높은 주파수의 전계나 자계를 가하여 자유전자 매우 빠른 속도로 가속(가속된 전자=hot electron). hot electron과 부딪혀 Ar원자에서 전자가 분리됨. Ar+이온과 전자가 공존. 충돌하지 않거나 충돌하여도 중성 상태의 Ar 원자로 남아 있는 상태를 radical. 위의 이온, 전자.. 2020. 6. 2. 10. Dry etch (1) dry etch를 사용하는 이유 : wet etch는 isotropic profile 때문에 미세공정에 부적합. ∴ 고집적화된 최신 공정은 일부를 제외하고 대부분 dry etch 방식 사용. (2) dry etch 종류 1) non-plasma 방식: 반응성 gas의 혼합으로 자연스런 화학반응 이용. 2) plasma 방식 (현실에서는 대부분 plasma 방식 사용) chemical etching physical etching (=sputtering) chemical physical etching (가장 많이 사용되는 방식) ①plasma chemical etching plasma 내 radical을 이용하는 방식. (radical: 중성의 비활성 원자와 분자의 가스 상태) radical이 waf.. 2020. 6. 2. 9. Wet etch의 방식과 etchant (1) 방식 1) dipping : etchant tank에 일정시간 wafer를 담가 놓는 방식. target의 화학적 반응시간을 고려해야 함. 완료 후 세정과 건조 step 필요. etchant 온도 조절 → etch uniformity와 작업 제어 향상 가능. 간단하고, 경제적. selectivity 높다. 2) spray : chuck 위에 낱장의 wafer를 올려놓고 회전하면서 etchant를 spray 분사하는 방식. etchant와 부산물 제거를 위해 di water도 spary 분사구조 필요. 완료 후 세정과 건조 step 필요. spray 분사 압력 제어 → 작업 제어 향상 가능. 낱장 진행 → 생산성↓, cost↑, particle 잔류 오염↓, etchant 사용 절약. (2) etc.. 2020. 6. 1. 8. Etch 공정의 정의와 parameter, 종류 (1) etch 공정이란? : 선행 공정인 photo 공정에서 만들어진 패턴을 이용하여 하부 물질을 깎아내는 공정. → 반도체가 점점 미세화되며 높은 AR의 구조를 만들기 위해 etch 공정의 중요도가 높아지고 있다. (2) etch 공정 parameter 1) etch rate = etch된 막질의 두께 / 시간 시간에 따른 etch 정도. 작업속도와 생산성에 중요한 지표.2) etch selectivity = 대상 막질(etch 되어야 함)의 etch rate / 하부 막질(etch 되지 않아야 함)의 etch rate 2) etch selectivity 막질 간 etch의 차이. selecitivity가 크다 = 하부 막질에 etch가 영향을 주지 않는다. 하부 막질의 품질과 관련된 지표. 3) e.. 2020. 6. 1. 7. Photo 공정의 개선(2) (기법 개선) (4) Photo 공정 기법의 발전 1) Multi-patterning LELE - 동일한 layer를 2, 3번 연속 진행 (mask 2장 이상 필요) → 2배, 3배 미세한 패턴. - 3배 패턴은 'triple-patterning'. - 14nm finFET 공정에 double-patterning, 10nm 공정에 triple-patterning 이용. hard mask(1) 막질 2층으로 쌓음 photo(1) 공정 → PR 패턴(1) 형성 etch(1) → 미세 패턴(x1) x1 패턴에 hard mask(2) 쌓음 photo(2) 공정 → 패턴(1) 사이사이에 패턴(2) 형성 etch(2) → 미세 패턴(x2) SADP (self-aligned double patterning) - 1번의 layer.. 2020. 6. 1. 이전 1 2 3 다음
