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[반도체 공정] CMP 공정 1. CMP(Chemical Mechanical Planarization) : 화학. 물리적 작용을 이용해 단차를 완화 or 불필요한 박막 제거하는 연마 공정 이용- STI, W Plug, ILD 산화물, Damascene.. 1) 필요성 : 반도체의 고집적. 고성능화 따라 완벽한 평탄화 요구됨 -하부층 단차-> 상부 단차-> 저항, metal open 야기 -Metal 단차-> PR두께 단차, 난반사-> PR 패턴 불량 2) 공정 - Polishing Rate, Planarity, Uniformity, 선택비(Dishing&Erosion) 중요 단차따라 Head에 의해 가해지는 압력 변화-> 연마 rate 변화 - RR(Removal Rate): RPM & Pressure 에 비례 - 패드(Pad): ..
[반도체 공정] 배선공정(Metallization)-2. 실리사이드(Silicide) 4. 실리사이드(Silicide) : 단결정 Si과 metal의 compound Poly-Si위에 형성시킨 silicide를 polycide라고 부르기도 함 소자의 소스/드레인 영역, 게이트 배선의 저항을 낮추기 위한 공정 - Shallow Junction이 Source Drain 저항을 증가, Contact Area 감소가 Contact 저항을 증가 , 좁은 Gate Width가 Poly Si Electrode 저항을 증가시키기 때문에 낮은 저항의 Silicide가 중요 - Semi-Metal 간shottky contact 해결 고온 잘 견뎌 국소 배선에 적용 낮은 비저항, 열 안정성이 필요 1) 살리사이드(Salicide,Self Aligned Silicide) : Metal이 Si과만 반응하는 것을..
[반도체 공정] 배선공정(Metallization)-1 배선공정(Metallization) : 금속 배선을 만드는 공정, TSV 형성이 포함됨 Via, Plug, Interconnection - 국소 배선: 피치가 좁고 근거리 간 배선 , 저항 높음, Termal budget으로 인해 높은 녹는점 필요 광역 배선: 피치가 넓고 먼 거리 간 배선, 저항 낮음 1. 금속 박막 특성 - 낮은 저항 Resistance(R)= ρ * L/A = Rs x N *Rs= Sheet Resistance, N=L/W Sheet Resistance- 회로 설계자가 공정과 관계없이 레이아웃의 N만 정의하면 R을 정의해줄수 있어 편리 Capacitance(C)=ε* L/S RC delay - 회로지연시간= R*C 배선 단면적(A) 감소-> 저항 증가 배선간 간격(S) 감소- 기생 ..
[반도체 공정] 박막공정(Thin film, Deposition)-4 5. PVD(Physical Vapor Deposition, 물리 기상 증착) : 금속 증기를 이용한 물리적 방법을 통한 증착 방법 1) 장점: 저온공정, easy, safe, 저렴 단점: Step coverage 나쁨 2) 종류 1. Evaporation(진공증착) - Thermal Evaporation, E beam Evaporation - 장점: Sputtering보다 빠름 - 단점: 매우 고진공(10^-3~10^-6)-우수한 막질, 증발된 입자의 산화 방지 위함 -> 입자의 직진성으로 인해 단차 피복성 떨어짐 (거의 사용 x) -> 기판 가열로 입자의 표면 이동도 상승시킴 or 기판 회전으로 약간 개선 가능 2. Sputtering - 불활성 기체인 아르곤 가스가 플라즈마 형성-> 아르곤 이온이 ..
[반도체 공정] 박막공정(Thin film, Deposition)-3 4. HDP-CVD(High Density Plasma CVD) - STI, IMD, ILD 등에 이용 - CVD증착과 Sputter식각을 동시에 진행 (Dep-Etch-Dep)n 저압: 식각 효율 위해 식각시 사용하는 이온의 직진성 확보 위함 -> But, 저압 시 플라즈마 밀도 저하 -> 고밀도 플라즈마와 높은 이온 에너지를 통한 직진성 확보가 가능한 ICP 주로 이용 반응물의 입사각 45°에서 가장 식각 속도 높음 -> 패턴 위로 삼각형의 박막 형성 - 장점: 우수한 Gap fill 특성 Dopant Control 용이 단점: 느린 속도 Sputtering으로 인한 온도 증가-> 냉각 필요 플라즈마로 인한 표면 damage 5. MOCVD(Metal Oxide CVD) - 디스플레이, 화합물 반도체..
[반도체 공정] 박막공정(Thin film, Deposition)-2 3. CVD (Chemical vapor deposition, 화학 기상 증착) : 기판 표면에서 기체 반응 가스 (전구체)의 화학반응을 통한 증착 방법 1) 반응 - Gas phase reaction (Homogeneous, 균질 반응): Gas phase에서의 반응으로 solid 생성 후 wafer 표면에 부착됨 균일도, Particle 문제 Solid surface reaction(Heterogeneous, 이종 반응): wafer 표면에서 반응해 박막으로 증착됨, 바람직 - Reaction - 크게 3 단계로 이루어짐 : Mass Transfort-> Surface rxn-> Surface desorption Mass Transfort(질량 전달): 반응 가스가 대류에 의해 챔버 내로 유입 -> ..
[반도체 공정] 박막공정(Thin film, Deposition)-1 1. 박막 공정 : 1 µm이하 얇은 두께 필름을 화학적, 물리적 방법을 통해 증착하는 공정 1) 분류 - 기상: PVD, CVD - 액체: 도금, 졸. 겔 2) 주요 인자: 원소, 진공 , 압력, 온도 3) 증착속도 - 압력, 온도, 가스량, 플라즈마 등에 의존 2. 품질 특성 1) 박막 결정 구조 : 결정구조, Grain Size(결정립), Defect -결정구조: Epitaxy-단결정/대부분의 금속-다결정/SiO2-비정질 기판에 흡착된 흡착 원자(Adatom)의(Adatom) 이동도에 의존 -Grain Size(결정립): 박막 두께, 증착 온도와 비례 입자의 표면 모빌리티 증가 때문 증착 초기 온도가 최종 결정입계 크기 결정에 중요 역할 2) Adhesion(접착력) - 물리적 흡착-> 약함 화학적..
[반도체 공정] 세정공정(Cleaning)-3 3) 기계적 세정 - Back-End Proces는 금속의 용해, 부식 위험으로 주로 기계적 세정 사용 - Scrubbing: 회전하는 스크럽 브러시를 이용해 표면 미립자(>1um) 제거 Surface scratching 유의 - High Pressure Fluid Jet: DI water or Organic solvents를 고압 분사 Shear forces effectively dislodge submicron particles penetrate into dense topography - Dry Ice Snow: 액체 CO2가 표면에서 dry ice snow 형성, 불어서 날림으로서 오염물질 제거 - 울트라 소닉, 메가 소닉: 초음파 에너지를 이용한 세정 자동화가 용이, 미세한 구조에도 침투해 정밀 ..

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