지난 시간의 개요에 이어서, 오늘은 Doping 공정에 대하여 자세히 알아보겠습니다. 확산 원리 확산 공정은 불순물을 포함한 가스(B2H6, PH3, AsH3 등)나 액체(POCl3), 고체(BN) 등을 확산원(Diffusion source)으로 하여 후속 열처리 과정을 통해 실리콘 내부로 확산(Diffusion)시키는 공정을 사용합니다. 확산의 기본 개념은 농도 차이에 의하여 물질이 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 현상인데, 가장 중요한 파라미터는 농도의 차이가 얼마나 나는지와 온도, 그리고 시간으로 볼 수 있습니다. 두 물질이 접합을 이루고 있는 상태에서 농도 차이에 의한 확산이 일어나게 됩니다. 접합면에서부터 양 방향으로 확산이 일어나게 되고 시간이 흐르면서 확산이 계속 진행되어 이동하는 ..

이제 반도체 공정의 거의 끝을 향해 달려가고 있습니다. 오늘부터는 Doping 공정에 대하여 알아보겠습니다. 1. Doping 공정 1) 확산 공정 : 불순물을 후속 열공정을 통해 실리콘 내부로 확산시키는 공정 2) 이온주입 공정 : 입자가속기의 원리를 이용하여 불순물을 주입하는 공정 2. 동작, 특성 1) 확산 공정 방식 (1) Pre-deposition : 도펀트를 실리콘의 표면 쪽에 증착하듯이 많은 양을 주입하는 것 (2) Drive-in : 주입된 도펀트가 소자의 깊이 방향으로 확산되어 계산된 거리만큼 들어가게 되고, 표면으로부터 깊이 방향으로 도펀트 농도의 분포를 가지게 됨 2) 이온주입 공정 : 원하는 이온을 정확한 에너지로 정확한 양을 웨이퍼상에 마스크로 가려지지 않은 부위에 주입할 수 있어..

지난 시간까지 금속 배선 공정 중 MOL 공정에 대하여 알아보았습니다. 오늘은 BEOL 공정에 대하여 알아보겠습니다. MOL : 소자에 금속-반도체 접합과 그 위의 컨택트 플러그를 만드는 공정 BEOL (Back End of Line) 공정 반도체 공정의 후반에는 각각의 소자와 연결된 컨택트 플러그를 원하는 기능을 수행하는 칩으로서의 회로 연결 공정을 하게 됩니다. 주로 금속을 이용하여 설계 목적에 맞게 배선을 하는 공정입니다. 여기서 사용하는 금속은 저항이 낮아야 하며, 열적 물질적 안정성을 가지고 있어야 합니다. 이러한 특징을 잘 만족시키는 물질이 알루미늄(Al)입니다. 알루미늄은 비저항이 2.66으로 은(1.59)에 비해 크긴 하지만, 가격적인 측면이나 녹는점이 낮고 산화물을 형성하기 좋은 물질적 ..

지난 시간에는 MOL 공정 중 실리사이드 공정까지 알아보았고, 이번에는 MOL 공정 중 텅스텐 플러그(W plug) 공정에 대하여 알아보겠습니다. 실리사이드의 목적인 소자의 오믹 컨택트의 형성 후에는 소자를 구동할 수 있도록 도선을 만들어 주어야 합니다. 실리사이드 콘택트와 구리 배선 사이를 연결해 주는 역할을 하는 것이 텅스텐 플러그(W plug)입니다. 반도체 공정의 중간 단계이기 때문에 MOL(Middle of Line)이라고 불리며, 공정 순서는 산화물 절연막을 증착 후 오믹 콘택트를 위해 만들어진 트렌치에 채워진 실리사이드 물질 위로 텅스텐을 채워 넣는 방식입니다. 이렇게 표면까지 모두 채워지게 되면 CMP를 사용하여 절연막의 표면이 드러날 때까지 연마시키면 기둥 형태의 텅스텐 플러그가 절연 물..