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반도체/반도체 공정18

18. deposition 공정(2) (PVD) PVD (physical vapor deposition) 물리적 기상 증착 방법으로 화학적 반응을 동반하지 않는 증착 방법. 순도가 좋은 금속막질의 증착에 사용. evaporation sputtering ion plating 방법 장단점 evaporation 진공 chamber에서 박막 source를 가열하여 기화하는 방식 고진공이 필요 sputtering 진공 chamber에서 박막 source에 Ar plasma를 충돌시켜 원자/분자를 방출하여 증착 증착 능력(uniformity/purity) 우수 저온 공정 고전압 필요 ion plating 진공 chamber에서 박막 source를 가열 증발 시킨 후, Ar plasma에 충돌 치밀하고 물성이 우수한 박막 구현 저온 공정 (1) evaporatio.. 2020. 9. 23.
17. deposition 공정(1) (정의, requirements, 종류) (1) deposition 공정이란? 웨이퍼 위에 원하는 분자 또는 원자 단위의 물질을 박막의 형태로 형성하는 공정. 목표하는 특성을 갖게 하기 위해서. ex) isolation(trench filling), gate stack(gate oxide, electrode), via/contact, ILD/IMD oxide, metal lines (2) requirements for desirable deposition quality: desired composition, low contaminants, good electrical and mechanical properties. ex) electrical properties: resistivity, dielectric characteristic, breakd.. 2020. 9. 22.
16. diffusion 공정 & oxidation 공정 (1) diffusion 공정이란? : chamber 내에서 투입된 불순물 gas 또는 기판 위 증착된 불순물 물질을 기판으로 침투시켜 불순물을 doping하는 공정. (확산 원리 이용 → diffusion 공정이라 부르게 됨) : doping. cf) doping 목적의 diffusion 공정은 junction의 깊이가 깊고 소자의 size가 큰 bipolar 공정에서 적용되어 왔으나, isotropic doping profile과 오랜 공정 진행시간, bipolar에서 MOSFET 공정으로의 전환으로 인해 ion implant 공정으로 전환되었다. : 불순물의 농도, chamber 온도, 확산 시간, 분위기(주위 가스), 대상 기판의 격자결합 상태. : 100~200장의 wafer를 quartz bo.. 2020. 6. 29.
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.

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