반도체11 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. 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. 이전 1 2 다음
