반응형 전체 글80 반도체 전공정 - 금속(Metal)공정 반도체의 단면에서 확인할 수 있듯이, DRAM이나 NAND의 경우 Transistor의 수도 상대적으로 적을 뿐만 아니라, 회로의 대부분이 Capacitor이기 때문에 이를 형성하기 위한 Dielectric이 주를 이루게 된다. 반면, Logic chip의 경우 Transistor를 제외한 대부분이 구리 배선으로 이뤄져 있습니다. ■ 메탈(Metal) 공정 정의 및 Flow 트랜지스터의 집적도가 높아질수록 배선의 층수가 증가하게 되며, 애플의 최신 AP의 경우 배선층이 15층을 넘어가게 됩니다. 사실상 트랜지스터 형성을 제외하고는 대부분의 공정이 배선공정의 반복인 셈입니다. 트랜지스터에 직접적으로 접하는 금속(M0/M1)의 경우 Al(알루미늄)과 W(텅스텐)을 사용합니다. Cu(구리)의 경우 트랜지스터로.. 2022. 6. 18. 반도체 전공정 - 증착(Deposition)공정 Thin Film 공정은 웨이퍼 표면에 박막을 형성하는 공정이다. Diffusion 공정과 일부 중복되는 영역이 있으나, 상대적으로 Thin Film Process의 막질이 Diffusion Process 보다 두껍게 형성된다는 점에서 차이가 있다. ■ 박막(Thin Film) 공정 정의 및 분류 박막을 형성하는 물질로는 크게 전극, 배선들을 형성하는 금속 물질과,Isolation(분리), Gap Fill, Mask Layer에 사용되는 유전물질(Dielectric)이 대표적이다. 박막 공정은 프리커서의 유무에 따라 분류할 수 있다. 프리커서가 있는 경우 CVD를, 프리커서가 없는 경우 PVD나 EP 공정을 하게 된다. ■ 반도체공정에서 쓰이는 박막의 종류와 역할 ■ CVD(Chemical Vapor D.. 2022. 6. 18. 반도체 전공정 - 확산/열처리(Diffusion/Thermal)공정 확산(Diffusion)은 통상적으로 농도 차이에 의해 입자가 퍼지는 것을 의미하나, 반도체 에서의 확산 공정은 주로 열(Thermal)을 동반하기에 Thermal Process와 혼용해 사용합니다. 확산의 방식으로 박막을 형성시키는 LP-CVD, Epitaxy, ALD 등 일부 Deposition 공정은 광의의 Diffusion 공정의 영역과 겹치기도 하나 이번 섹션에서는 Treatment의 측면을 중점으로 설명드리겠습니다. ■ 확산(Diffusion) 공정 정의 및 분류 Treatment 공정은 별도의 소재를 통해 새로운 박막을 형성시키거나 제거하는 것이 아니라, 기존 박막의 변성과 성질 변화 등을 유도하는 공정이다. 대표적으로 박막을 산화(Oxidation) 시키는 공정과 질화(Nitridation.. 2022. 6. 18. 반도체 전공정 - 습식 식각(Wet Etching)공정 Wet Etching은 액체 상태의 화합물인 Wet Etchant를 통해 목표로 하는 물질을 제거하는 공정이다. Dry Etching 보다 Wet Etching을 하는 가장 큰 이유는 빠른 식각 속도(Etch Rate)와 높은 선택성(Selectivity) 때문이다. 장비의 플라즈마 컨트롤에 대한 의존도가 높은 Dry Etching과 달리 Wet Etching의 속도와 원하는 선택비의 구현은 철저히 적합한 Etchant를 사용하는 데에 있다. ■ 습식 식각(Wet Etching) Wet Etching의 대표적인 예로, 3D NAND 공정에서의 SiO2/Si3N4 적층 구조 형성 이후 Si3N4를 선택적으로 제거하는 공정으로 선택성이 특히 높아야 하기 때문에 이를 HSN(High Selective Nitr.. 2022. 6. 18. 반도체 전공정 - 건식 식각(Dry Etching)공정 건식 식각은 전기장에 의해 생성된 플라즈마를 이용한다는 공통점이 있으나, 반응물의 종류와 플라즈마 가속의 유무에 따라 Physical Dry Etching, Chemical Dry Etching, Reactive Ion Etching(RIE)로 분류할 수 있다. ■ 건식 식각 세부 분류 ■ Physical Dry Etching 비활성 기체(Ar 등)의 플라즈마에 높은 운동에너지를 가해 대상에 물리적으로 충돌, 화학결합을 끊어 제거하는 방식이다. ICP(Inductively Coupled Plasma) Etcher로 Ar을 플라즈마화 시키고, 웨이퍼를 향해 Bias를 가해 Ar+ 이온이 강하게 부딪히는(Ion Bomardment) 환경을 조성해준다. Ar+이온이 대상에 물리적으로 가해지기 때문에 Sputt.. 2022. 6. 18. 반도체 전공정 - 식각(Etching)공정 식각(Etching) 공정은 회로 패턴 형성을 위해 필요 없는 부분을 선택적으로 제거하는 공정입니다. 식각의 매개체로 가스를 사용하는 식각은 건식 식각(Dry Etching)이라고 하며, 액상 화학물질 (Etchant)을 사용하는 식각을 습식 식각(Wet Etching)이라고 합니다. ■ 습식 식각 vs 건식 식각 ■ 습식 식각의 특징 신속성: 액체상태의 반응이기 때문에 반응물의 밀도가 낮은 기체 반응인 건식 식각 대비 속도(Etch rate)가 빠릅니다. 높은 선택성(Selectivity): Etchant의 화학반응에만 의존해 반응하기 때문에 대상 물질의 조성에 따라서 식각 되는 정도를 조절 가능합니다. 경제성: Etchant에 대한 의존도가 높기 때문에 장비에 대한 의존도가 상대적으로 낮고 다수의 기.. 2022. 6. 18. 반도체 전공정 - 노광(Lithography)공정 노광 공정은 Wafer 위에 회로의 패턴을 형성하는 첫 번째 공정입니다. 빛에 반응하는 물질인 Photo Resist(PR)을 웨이퍼에 코팅한 후 패턴이 새겨진 Photo Mask에 빛을 통과시키면 통과한 빛에 노출된 PR은 특성이 바뀌게 되는데 이후 화학적 처리과정을 거치면 빛에 노출된 부분 또는 노출되지 않은 부분만 제거되며 패턴이 형성됩니다. ■ 노광 공정 FLOW ■ 전처리(HMDS 처리) 직전공정을 마친 이후 H2O2와 H2O 등으로 Cleaning 과정을 거치게 되는데, 그때 Wafer 표면이 친수성으로 변하게 됩니다. PR은 유기물이기 때문에 친수성 표면에서는 흡착력이 약할 수 있습니다. HMDS를 도포해 표면을 소수성(Hydrophobic)으로 변화시켜주는 과정이 필요합니다. ■ PR도포 .. 2022. 6. 17. 반도체 - 웨이퍼(Wafer)란? Wafer(웨이퍼)는 표면에 반도체 소자가 집적되는 핵심소재로, 주로 실리콘 재료의 실리콘 Wafer를 의미한다. 실리콘의 결정 성장 방향에 (111), (100), (110) 등으로 분류할 수 있는데, 이 중 CMOS 기반의 반도체는 (100) 스펙을 사용한다. 화학적, 전기적으로 안정하며, 트랜지스터 집적 이후 전자의 이동도(Mobility)가 높기 때문이다. 또한, Ingot 성장부터 3족 원소를 투입한 P-Type Wafer를 주로 사용한다. ■ Wafer의 종류 CMOS 집적 과정에서 NMOS 형성에 따로 P-Well을 형성하기 위한 Ion Implantation 과정을 하지 않아도 되기 때문이다. 즉, 반도체용 Wafer는 P-type (100)를 주로 사용한다. Wafer는 표면처리 유무에 .. 2022. 6. 16. 이전 1 ··· 7 8 9 10 다음 반응형
