엔지닉 반도체 책으로 반도체 8대공정 뿌시기 -확산&이온주입공정

<배운 점 정리>

 

- 이온주입공정정의

반도체에 전도성을 부여하기위해 웨이퍼에 불순물을 주입하는 공정으로

이온주입 장비를 이용하여 입자를 가속시켜 웨이퍼에 주입하는 공정이다

- 이온주입공정과 확산 공정비교

확산공정은 자연적확산으로 웨이퍼에손상이적지만 고온공정이고, 농도와 접합깊이의 독립접 제어가 불가능하다.

그러나 이온주입공정은 정확한 도핑량과 깊이를 제어할 수 있다.

또한 농도와 접합깊이의 독립적 제어가 가능하여 고온공정이 필요없는 장점이며, 비 등방성이다.

하지만 이온주입공정은 이온주입이 손상되며 채널링현상발생하는 단점발생. (해결방안있음)

 

- 이온주입장치

구성요소에 따른 정의

이온소스:플라즈마를 만들어 주입하고자 하는 이온을 생성하고 이온 빔을 추출한다.

- 이온주입의 문제점 및 대책

1. 채널링 문제 (원치않은 공간까지 이온이주입되는현상)

->이온의 속도벡터가 결정방향과 평행 시 발생한다

->연속적 탄력적인 내부충돌이 발생한다.

->상당량의 이온들->작은에너지로 먼 거리 이동=>원치않는 불순물 농도 프로파일

2. 채널링 문제 개선책

-> 이온주입각도를 개선한다

3. 그림자효과

-> 게이트 등의 구조물에 가려 이온 주입이 되지않는 지역이 발생한다.

-> 도즈를 4분할 하여 웨이퍼를 4회 회전시켜 이온주입으로 해결한다.

(*도펀트 활성화 과정->높은 온도를 가해서 실리콘원자사이에 들어있는 불순물들이 원래의 자리의 실리콘과 치환하여 잉여전자나 잉여정공을 형성하여 N형이나 P형의 전기적인 특성을 갖도록 하는 공정을 말한다.)

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느낀점: 이번에는 반도체 8대공정중 확산 &이온주입 공정에 대해 배워봤다. 확산공정과 이온주입으 장단점을 알게되었고 현재사용하는 이온주입의 문제점들과 해결방안도 알 수 있었다. 반도체 스터디를 통해 더욱 자세히 배울수있어서 좋았다.

 

1. 저항 측정 방법 세가지의 각 이름과 그 특징을 작성해 보기

①도그-본(Dog-bone) 면 저항 측정

->공정 진행 후 바로 측정하는 것이 아닌 모든 공정이 완료된 후 진행되며, 스크라이브 레인에 있는 공정 확인용 테스트 패턴으로부터 면 저항을 측정하는 방식이다.

②반 데르 포(Van der Pauw) 저항 측정

->도그-본 측정법과 같이 모든 공정 완료 후 테스트 패턴에서 측정되는 항목이며, 4개의 콘택부를 대칭적으로 설계하여 앞의 Dog-bone 패턴에서의 여러가지 기생 성분을 소거할 수 있다.

③4점 탐침(4 Point Probe, 4pp) 저항 측정

->공정 진행 후 바로 면 저항을 측정하여 공정 이상 여부를 확인할 수 있는 방법이다.

2. 이온 주입에 의한 손상문제와 그 대처 방법에 대해 어떤것이 있는지 정리해보기

어닐링=>이온주입에 의해 발생된 결정 결함을 제거할 수 있다. 또한 주입된 불순물을 활성화시킨다. 주입된 이온이 결정 속의 치환 위치로 이동되어 불순물으로서의 역할을 할 수 있다.