반도체 장비 - LP-CVD(Low Pressure CVD)장비

LP-CVD-장비

LP-CVD(Low Pressure CVD)는 Thermal CVD 장비의 일종으로 Chamber 내부에 투입한 두 가지 이상의 기체를 고온/저압, 플라즈마를 이용하여 분해한 후에 화학반응을 일으켜 증착하고자 하는 조성의 물질을 생성하고 이를 기판에 증착하는 공정을 말합니다. 우수한 균일성과 높은 순도의 박막을 형성할 수 있고, 표면상 균일(Conformal)한 Stepcoverage 특성을 갖는 장점이 있습니다. 반면, 고온 공정의 한계로 열에 약한 소자 이후에는 공정이 제한적일 뿐만 아니라 증착 속도가 느린 단점이 있습니다. 현재 일반적인 CVD의 형태의 장비라고 할 수 있겠습니다.

■ LP CVD 장비

LP-CVD로 형성하는 주요 박막은 Poly-Si, SiO2, Si3N4 등이 있습니다. LP-CVD로 형성된 SiO2는 1,000 이상의 Thermal Oxidation 공정을 통해 형성된 SiO2에 비해 막질의 밀도가 높지 못하고 상대적으로 Step coverage에 제한이 있으나, PE-CVD에 비해 양질의 박막이 형성 가능합니다.

 

■ LP-CVD로 형성하는 주요 박막과 공정 조건 ■

자료-미래에셋증권-리서치센터

 

반응형

 

LP-CVD는 웨이퍼 처리 방식과 용량에 따라 Single Type 장비와 Batch Type 장비로 나눌 수 있습니다. Batch Type 장비는 Chamber가 아닌, Diffusion 공정에서 사용했던 Furnace를 사용한다는 점에서 Furnace Type이라고도 합니다. 저압 공정 특성상 느린 공정 속도를 보완하기 위해 다량의 웨이퍼를 Furnace 내에서 일괄적으로 처리함으로써 Through Put을 높일 수 있습니다. Quartz로 만든 Tube/Boat에 웨이퍼를 수십 ~ 150장까지 채운 뒤 가스로 채우고 열을 가해 반응을 진행합니다.

 

다만, Batch Type은 웨이퍼와 기체의 접촉면을 세밀하게 컨트롤하기 어렵고, 파티클 컨트롤이 어렵기 때문에 poly-Si, SiO2, Si3N4 공정을 제외하면 미세공정의 막질 형성 대부분은 Single TypeLP-CVD를 사용합니다.

■ LP-CVD 장비의 장, 단점

• 장점
  • 실리콘의 구성을 조절하여 만들기에 상대적으로 적합
  • 뛰어난 purity와 uniformity로 박막의 품질이 우수
  • particle(불순물)이 적게 발생
  • step coverage가 좋음
  • 대량 생산 가능
• 단점
  • 낮은 증착 속도와 상대적으로 높은 공정 온도 필요

글로벌 LP-CVD 제조사는 Batch Type의 경우 Kokusai Electric과 TEL이 시장을 양분하고 있으며, Single Type의 경 Lam Research, TEL, Applied Materials의 점유율이 94%에 달하며, 3사를 제외하면 유진테크가 6%로 유일하게 유의미한 시장점유율을 확보하고 있습니다. 참고로, Batch Type용 QuartzTube/Boat의 제조사는 대표적으로 원익 Q&C가 있습니다.

 

■ 유진테크 Single Type LP-CVD 적용분야 ■

자료-유진테크-미래에셋증권-리서치센터