지난 시간의 내용과 이어집니다. SPR에 의한 방법은 SIMS 측정법과는 다르게 전기적인 저항을 측정하여 도펀트의 농도 프로파일을 얻어냅니다. 도핑된 실리콘을 표면과 매우 작은 각도(~1도 수준)로 갈아주게 되면 깊이 방향으로 경사진 면이 나타나게 됩니다. 이 경사진 면을 일정한 거리만큼 이동하면서 2개의 탐침으로 저항을 측정하게 됩니다. 측정된 깊이에 따른 전기 저항은 저항-비저항-도펀트 농도 실험치에 의한 상관관계를 통해 깊이에 따른 도펀트 농도로 환산됩니다. 표면으로부터 작은 각도로 연마하는 이유는 깊이 방향으로 정밀하게 측정을 하기 위함이지만 최근의 나노 수준의 도핑 깊이를 커버하기에는 무리가 있습니다. 하지만 SIMS와는 다르게 전기저항 측정을 통해 결과를 얻어내기 때문에 활성화된 도펀트만 프로..

지난 시간에 이어서 Doping 공정의 확산 공정 방식에 대하여 더 알아보겠습니다. 확산 공정은 실리콘 단결정의 손상 없이 P형, N형 반도체를 형성할 수 있다는 장점이 있지만, 정확한 불순물 양을 조절하기 힘들고 Junction 깊이를 정확히 조절하기 힘들다는 문제점이 있습니다. 특히 불순물 농도가 소스/드레인과 같이 ~10^15/cm^2 정도로 고농도일 때는 농도 조절에 크게 문제가 없지만, 10^11~10^12/cm^2 정도로 낮은 농도를 정확하게 조절해야 하는 문턱 전압 조절용 도핑은 불가능합니다. 가장 문제가 되는 것은 Drive-in 공정 진행 시 등방성으로 불순물의 확산이 진행되는데, 수평적으로 확산이 진행되면 최근에 미세화된 소자를 구현하기가 어려워집니다. 과거에는 소자의 크기가 컸기 때문..

오늘은 지난 시간에 알아본 STI 공정의 모식도를 알아보겠습니다. STI 공정 LOCOS 공정과는 다르게 부피 팽창을 유발하지 않고, 소자와 소자 사이에 식각 공정으로 트렌치를 형성하고 그 공간에 부도체를 채워 넣는 방식 패드 산화(Pad Ox.) (10~20nm) 실리콘 질화막 증착 -> 활성층 포토/식각 -> 트렌치 실리콘 식각 -> 배리어(라이너)산화 (Barrier(Liner) Ox.) (10~20nm) -> 고밀도 플라즈마 산화막 증착(HDP Ox dep.) -> 화학적 기계적 연마(CMP) -> 질화막 제거 1. 열산화막에 질화물을 증착시킨다. 2. 포토와 식각 공정으로 트렌치를 형성한다. 3. 10nm 수준의 열산화막을 트렌치 안쪽에 만든다. - 이 열산화막은 트렌치에 생긴 결함이나 전기적인..

지난 시간에는 금속 배선 공정의 MOL 공정인 텅스텐 플러그(W plug)에 대하여 대략적으로 알아보았습니다. 이번 시간에 이어서 자세하게 알아보도록 하겠습니다. 적절한 두께의 TiN은 불소의 확산을 방지하여 불소가 컨택트 영역의 바닥면 실리콘과의 반응 또는 측벽의 절연체 산화물과의 반응을 억제할 수 있으나, 두께가 두꺼워지면 TiN 물질 자체의 저항이 금속보다 매우 크기 때문에 최대한 얇게 확산 방지막으로서의 역할을 할 수 있을 정도로만 사용하여야 합니다. 또한 TiN에서의 질소의 농도가 높아짐에 따라 확산 방지의 성능은 좋아지나, 저항이 커지게 됩니다. 따라서 화학량비를 최적화시켜야 하고 결국 TiN의 두께와 Ti와 N의 화학량비를 잘 조절하여야 저항이 낮고 확산 방지막의 역할을 잘할 수 있는 기능성..

오늘은 금속 배선 공정 MOL 공정과 BEOL 공정 중 MOL 공정, 그중에서도 실리사이드(Silicide) 공정에 대하여 자세하게 알아보겠습니다. - 실리콘에 소자(트랜지스터나 다이오드, 캐패시터)를 만드는 FEOL(Front End of Line) 단계 - 소자에 금속-반도체 접합과 그 위의 컨택트 플러그를 만드는 MOL(Middle of Line) 단계 - 각 소자의 단자에 연결된 플러그를 배선하여 설계한 목적대로 연결시키고 기능할 수 있도록 만드는 BEOL(Back End of Line) 이 중 MOL 공정과 BEOL 공정이 금속 배선 공정에 해당합니다. 1. MOL 공정 : 소자에 금속-반도체 접합과 그 위의 컨택트 플러그를 만드는 공정 1) 실리사이드(Silicide) 공정 실리사이드 : 실리..

다양하고 헷갈리는 반도체 업체에 대해서 알아보겠습니다. 반도체 산업의 가치사슬 : 설계(Design) - 제조(Fabrication, FAB) - 패키징(Packaging) - 검사 반도체 업계의 종류 설계만 담당하는 경우 : 팹리스(Fabless) 제조/생산만 담당하는 경우 : 파운드리(Foundry) 제품 포장에 해당하는 패키징 및 검사/테스트만 담당하는 경우 : OSAT 모든 과정을 담당하는 경우 : IDM(종합 반도체 기업) 각 업체별 대표 기업 IDM : 삼성전자, SK 하이닉스, Intel, IBM, Micron, Infineon, TI, Toshiba, Analog Device, On-Semi IP(칩리스) : ARM, 에이디테크놀로지 팹리스 : Apple, Google, Broadcom, ..