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반도체 공정

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Cleaning 세정 공정 - wafer 표면에 부착된 미세입자나 유기오염물, 금속 불순물을 제거하여 이로인한 불량이 생기지 않도록 방지하는 기술 습식 세정 기술 - 반도체 공정 중 다양한 공정 전후에 DI수를 사용하여 입자와 오염 물질을 제거하고 웨이퍼의 산화막(특히 '네이티브 산화물'의 경우)을 벗겨내는 일련의 공정 - 더 높은 집적 밀도 및 프로세스 단계 증가에 따라 중요성 증가 1) Particles 2) Metal 3) Organic 4) Native Oxide 1) Batch(Immersion) Type wet chemical을 통에 두고, wafer을 담궈서 목적을 이룸 => 공정 시간이 김 (여러 장의 wafer을 한번에 처리하기 때문) / throughpu..
Photolithography 1) Spin coating Spin coating은 원판을 빠른 속도로 회전시켜, 판 위의 PR(Photo resist)에 원심력을 부여하여 표면에 균일한 코팅층을 형성하는 공정 방식이다. FIG. 1은 실험에서 사용한 Spin coater 장비이다. 진공을 이용하여 기판의 아랫 부분을 단단히 고정한 후 스포이드를 사용하여 PR를 도포하였다 그리고, 뚜껑을 닫은 뒤 5초동안 500rpm으로 원판을 회전시킨 후, 25초 동안 4000rpm으로 높여가며 PR을 기판 위에 얇게 도포한다. 처음부터 고속의 회전 속도를 사용하면 PR이 웨이퍼에서 벗어날 수 있기에 초기에는 느린 속도로 진행하였다. Fig.2 는 spin coating이 완료된..
진공 진공의 특성 - 물질이 전혀 존재하지 않는 공간 - 1atm = 760mmHg = 760Torr - 저진공 고압 고진공 저압 이상 기체 방정식 - PV = nRT (P : 압력, V : 부피, n : 기체의 몰수, R : 이상기체 상수, T : 절대온도) => '진공'의 경우, 기체 분자가 충분히 희박하여 이상 기체 방정식으로 설명 가능 - 진공의 '압력(P)'은 chamber안에 있는 '기체의 몰수(n)'에 비례 -> chamber의 압력을 낮추려면, 진공 pump를 사용해서 chamber 안에 있는 기체 분자를 외부로 배출시켜야 함 -> 진공 상태가 됨 진공 시스템 1) 진공 chamber 진공을 생성 및 유지하고 wafer애 원하는 공정을 진행하는 공간 2) 진공 pump 진공 chamber의 기체..
금속 배선 공정 요구 조건 - 낮은 면저항 -> voltage drop과 propagation delay 최소화 - 열적 안정성이 좋아야 함 - 식각 선택성 좋아야 함 - oxide에 부착성이 있어야 함 - 장기간 신뢰성이 높아야 함 barrier의 사용 metal-semiconductor 접합 ohmic 접합 semicontuctor에서 metal로 양방향 이동 schottky 접합 semicontuctor에서 metal로 한방향 이동 -> off상태시, 전하 수송이 어려움 특징 장점 단점 - 상대적으로 값이 저렴 - SiO2에 대한 부착성이 좋음 - 낮은 면저항 - deposit과 etching 쉬움 - junction spiking - electromigration - 부식 - 낮은 녹는점 junction spik..
High-K 목적 - D램 셀(Cell)의 크기가 미세화 → D램 셀 캐퍼시터(Capacitor)의 면적은 작아지더라도 요구되는 정전 용량(Capacitance)*은 유지해야 하는 기술적 한계 발생 → 해결방안) 높은 유전상수(K)와 낮은 누설 전류 특성을 가진 초박막 유전체(Dielectric, DE) 개발 https://news.skhynix.co.kr/post/rtc-ultra-thin-layer-dielectric EOT - 기존 실리콘 산화막(SiO2)과 동일한 정전 용량을 가질 때의 고유전율(high-k) 재료의 두께 - 기존 SiO2 대비 고유전율(high-k) 물질이 어느 정도의 두께를 가지는지 가늠하기 위해 사용 ⇒ 캐패시턴스가 같아도 SiO2와 high-k 물질의 k값이 다르기 때문에, high-K..
ALD 개념 SLG(Self-Limiting Growth) 방식으로 원자층을 한층 한층 쌓아 올려 막을 형성하는 방법 방식 self-limited growth 웨이퍼 프로세싱 시에 아무리 소스를 많이 공급을 해도 원자층은 1개 층만 쌓이는 것을 의미 특징 1. conformality가 좋음 2. 원자 scale에서 두께 조절이 쉬움 3. atomic 수준의 조성 제어가 가능 4. large area uniformity 5. CVD보다 작은 불순물 6. CVD보다 낮은 성장 온도 활용 - 나노 스케일 3D 구조의 경우, 높은 AR로 증착할 수 있는 기능이 필요 -> ALD가 유일한 해결책! - HIGH-K 기반 나노 라미네이트 - 최신 DRAM 구조의 표준 소재 - 로직 소자 제작 공정 - DRAM 메모리 소자 ..