반도체 버린 프로그래머 새내기 블로그

Silicide FEOL(Front End Of Line, Active 영역 형성) 후 BEOL(Back End Of Line, 배선과 절연막 형성)을 진행.FEOL에서 형성한 Gate, Source, Drain(Tr 단자)은 Metal과 Silicon의 접합이기 때문에 Schottky 성질을 나타내 Tr의 역할을 해줄 수 없음. 즉, 면 저항(Rs)이 증가(설계한 소자의 Spec을 충족하지 못함.) 이를 위해 Silicide를 진행하며 Silicide는 BEOL의 첫 단계.목적은 접합을 Ohmic으로 변화(Barrier를 낮추기 위해). (Contact Resistance 감소!)접착력(Adhesion)을 향상을 위해 기판의 Si를 기반으로 형성. (CoSi2, TiSi2 등, Ti는 절연막인 SiO2..

Ohmic 접합: 옴의 법칙 (V=IR)을 따르는 접합, 선형 접합Schottky 접합: Potential Barrier인 Schottky가 형성되어 Carrier 이동에 장벽이 있는 것. 이는 특정 전압 이상일 때만 전류가 흐르게 되는 Profile을 가짐. 특히, Metal 과 Semiconductor간의 접합에서 발생. (Like PN Diode)=> MOSFET에서 Gate를 형성할 때 Si 기판과 Metal Gate 간의 접합을 Schottky에서 Ohmic으로 바꿔주기 위해 Salicide 공정을 진행1. 진공 준위: 전자가 이동하면서 물질에서 완전히 벗어나기까지 필요한 에너지2. 일함수(∅): 진공 준위와 물질의 페르미 레벨의 차이. 고체의 표면에서 Electron 1개를 빼내는데 필요한 힘..

반도체 Energy Band, Band Gap에너지 준위(Energy Level): 원자핵의 주위를 회전하고 있는 전자가 가질 수 있는 에너지 순위, 원자핵에서부터 전자가 멀리 있을수록 큼구성가전자대: Valance Band, 최외각 전자가 채워져 있는 아랫부분전도대: Conduction Band, 최외각 전자가 에너지를 얻어 올라갈 수 있는 전자가 채워져 있지 않은 윗부분에너지 갭(Band Gap): 전도대와 가전자대 사이를 의미 (단위 eV) 준위에 따른 구분1)부도체, 절연체(Insulator): Energy Gap이 3eV이상, Valence Band의 전자가 Conduction Band로 올라가지 못함.  2)반도체(Semi-Conductor): Energy Gap이 0.1eV~3eV, 평소엔 ..

Chemical Vapor Deposition (CVD): 화학기상증착법, 가스의 화학반응을 이용. 주로 기체형태. 모든 형태의 증착에서 사용되는 방법. 장점 상대적 저렴, 품질 우수, 도포성 우수, Step coverage 좋음, 접착력 우수 단점 Chamber진공 이용. 고진공일수록 Mobility 감소, 오염위험 큼, 두께 조절 어려움, Byproduct 독성 중화 비용 소모. 고온 공정 진행 과정 기체(반응가스, 전구체)가 Chamber 내부로 주입되면 대류와 확산을 통해 Target 표면으로 이동한 후 흡착. 이후 흡착된 기체는 표면확산이 일어나 전체로 이동. 이후 기체와 표면사이에서 화학 반응 발생. 반응되어 나온 부산물은 기체 형태로 확산되어 빠져나감.++Surface Reaction Rat..

Physical Vapor Deposition (PVD): 물리기상증착법. 주로 금속 증착(Silicide), 장점No Chemical (오염이 적음), 고품질, 안전,단점 MFP가 길고 직진성이 강해 낮은 Step Coverage. 비쌈, 고진공 종류Thermal Evaporation: Boat로 불리는 판 위에 올려놓고 열을 가해 증착물질을 기화시켜 기판에 붙이는 방법. 진공 관 안에서 진행. 간단하고 여러 금속 가능E-beam Evaporation: Thermal과 유사. 보트를 가열하는 것 대신 전자빔(고에너지)을 이용해 증착물질을 가열해 기화시키는 방법. 간단하고 여러 금속 가능(녹는점이 높은 것)Evaporation의 경우 느리고 기판과의 접착성이 낮고 Uniformity도 낮음Sputteri..

Deposition박막 증착 공정, 박막(Thin Film)이란 특정한 목적을 위해 추가하는 1 μm이하의 얇은 층. As Deposition: 박막을 최초로 증착한 상태  용어Quality: 전기적 물리적 특성의 품질 Thickness Uniformity: Wafer의 균일도, Wafer-to-Wafer 균일도 Step Coverage: 단차에서 일정한 두께를 유지하는지 여부. (산화막 공정에서도 중요)기준이 되는 박막과 증착 된 박막을 비교. 균일도와 연관. 100%에 가까울수록 우수함.나쁠 경우 튀어나오거나 들어간 부분이 발생할 수 있음. 압력에 따라 SC가 낮아지는 지점이 달라짐1. Side SC: 상부와 사이드 두께 비율2. Bottom SC: 상부와 패턴 하부 두께 비율3. Conformali..

Dry Etching(건식 식각) = Plasma Etching(플라즈마 식각)장점 불량이 적음=수율이 높음. 비등방성 식각 가능-> 미세공정 적합. CD가 상대적으로 작고 조절 용이. (Etch Bias가 작음) 단점 화학 가스의 고에너지 이온을 타격하며 깎는 방식으로 기판 손상 누적. Selectivity가 낮음. 비쌈. 공정이 복잡함고진공 상태- Throughput이 낮음 (Batch구조가 아니기 때문). Plasma: 전자, 중성원자. Radical(반응성 물질, 중성), 이온 등으로 이루어진 이온화 기체. 제4의 상태라고도 불림. 고온 또는 전기장으로 형성. 전체로 보면 중성, 부분적으로 전기적 성질을 가지는 준중성 상태(Quasi-neutral), Gas는 7족원소로 이루어진 CF4등 이용 +..

Wet Etching(습식 식각)장점: 화학 물질(Etchant)을 이용해 깎는 방식으로 생산성 매우 높음, Selectivity가 우수. 저렴. 일괄처리(Batch, 대량처리)가 가능. Diffusion을 이용하기 때문에 표면이 매끄러움. 단점: 등방성 식각으로 컨트롤이 어려움. Undercut이 쉽게 발생해 미세공정에 부적합. CD 조정 어려움. Uniformity가 낮음(공정 조건 최적화 필요.) 용액을 사용하다 보니 Wafer 오염 발생 가능성. 특징: 열적 산화공정이나 Epitaxial 성장 전 Cleaning 공정에서 핵심적으로 사용. 식각 경사면이 높을수록, 즉, 수직일수록 원하는 Profile에 가깝게 식각 가능. Agitation(교반): Uniformity와 Etch Rate를 높이기 ..

Etching Progress Photolithography 공정을 통해 만들어진 PR Pattern을 바탕으로 PR이 없는 하부 기판(주로 산화막)을 선택적으로 깎아내는 공정. Photo와 Etching을 반복해 Pattern을 적층. Cleaning 및 Ashing 공정 용이나 Metallization 공정을 위해 식각하기도 함 (Dielectric).진행 전 Scum을 제거하기 위해 Ashing(Descum) 진행(O2이용) 1.   Etching 용어-Etch Bias: Photo 공정을 통해 형성된 Pattern(Wb)과 Etching 공정을 통해 형성된 Pattern(Wa)의 차이=선폭(CD Size) 변화량. Etch Bias=Wb-Wa, Mask의 패턴과 Wafer위의 패턴을 비교해 잃어버..

초미세공정이 되면서 멀티 패터닝 공정으로도 더이상 효율이 나오지 않음 => 새로운 광원의 활용!!! -EUV: 13.5nm 1. 장점: Scaling Down의 끝판왕- 단파장의 고에너지 광원. 초미세 공정이 가능 (10nm미만 공정 가능). 기존 공정보다 적은 횟수의 공정 단계로 패터닝이 가능- QPT 대체 기술. Mask 제작 비용 감소2. 단점: 빛 흡수 이슈 해결 필요(주위 설비, Mask, Lens, 산소와 이산화탄소 등에 흡수) ->진공 상태, 빛의 효율이 낮아 생산성 낮음, 양산 어려움. 공정 난이도가 매우 높고, 비싸고, 느림. 3. 특징: EUV Mask는 일반 Mask와 달리 반사형 렌즈와 거울 이용. 반사율을 위한 다층 구성. (반사각 중요!), 4. 광원 형성플라즈마를 발생시켜 광원..