J's 공부방

이번엔 노광 과정의 세부 항목 중 HMDS (Hexa Methy Di Silazane) 이라는 표면처리 방식에 대해서 알아 볼 것이다. HMDS 표면처리 공정은 앞서 알아본 PR 이라는 감광제를 도포하기 전. PR이 더 얇고 균질하게, 또 잘 붙어 코팅될 수 있도록 표면을 친수성에서 소수성으로 바꾸어주는 과정을 말한다. 공정 원리에 대해 알아보기 전. 친수성과 소수성이라는 말의 뜻과 이론을 잘 알아둬야 할 필요가 있다. 친수성과 소수성 물이 무언가의 표면에 떨어지게 되면 접시같은 그릇에서 평평하게 퍼지거나, 혹은 기능성 외투나 바람막이에 동글동글하게 방울 형태로 모이게 되는것을 볼 수 있다. 여기서 넓고 평평하게 퍼져 물에 대한 특별한 친화도를 가지는 특징을 친수성. 표면에서 물에 반발하여 구처럼 방울모..

0. Photo(사진/빛) + lithogrphy(석판 인쇄)의 뜻을 가진 단어로. 직역하면 돌판 위에 빛을 이용하여 인쇄한다는 뜻이다. 반도체 8대 공정 중 포토공정인 Photolithography 공정은 단연코 가장 중요한 공정으로 손꼽힌다. 그 이유는 처음으로 원하는 회로의 모양을 wafer위에 그려넣는 단계이기 때문이다. 반도체의 집적화와 초미세화 등 최신 반도체의 흐름에는 다른 반도체 8대 공정도 영향을 미치지만 '노광 공정'만큼 큰 영향력을 갖고있지는 않다. 왜냐하면 일단 노광공정이 제대로 되지 않는다면 미세한 패턴을 그려넣는 것 부터 실패하기 때문이다. 증착이던 식각이던, 일단 우리가 아주 작게 회로를 그려낼 수 있어야 그 다음 문제로 넘어가는 것이다. 이번 포스트에서는 반도체 8대 공정중 ..

RF Sputtering 앞서 알아본 DC Sputtering 방식은 말 그대로 DC(Direct Current) 직류 전압을 걸어줬던 것이고. 또 부도체를 증착시킬 수 없는 이유도 DC 전압이였기 때문이다. (부도체의 유전분극) 이 문제점을 보완한 것이 RF (Radio Frequency) 전압을 사용하는 방식인데 이 또한 말 그대로 RF → AC (Alternating Current) 즉 교류를 사용하는 방식이다. 여기서 DC에서 RF로 바뀌었다고 해서 Sputtering 공정 원리 자체가 변하지는 않는다. 그냥 단순히 음극과 양극, 즉 Cathode와 Anode를 13.56MHz(초당 약 1350만번)의 속도로 바꾸어 줄 뿐이다. 이렇게 되면 앞서 말했던 DC Sputtering 방식에서 부도체를 ..

Sputtering (스퍼터링) 공정 앞서 소개했던 Evaporation 방식의 증착 공정은 공정상의 한계가 명확하므로 현대의 산업에선 잘 쓰이지 않는다. 이번엔 현대 산업에서 많이 쓰이고 있는 PVD 공법인 스퍼터링 (Sputtering)공정에 대해서 알아보겠다. Sputter이라는 영단어의 직역은 '탁탁거리는 소리' 이다. 이 의미를 공정에서 Target물질을 '탁탁' 쳐 내면서 증착시킨다고 생각하면 쉽다. Sputtering을 한 문장으로 표현하자면. "이온화된 가스 원자를 Target 물질에 충돌시켜 기판에 박막을 형성하는 공정" 혹은 "높은 에너지를 갖는 이온을 고속으로 Target에 충돌하여 떨어져 나오는 금속 입자를 증착하는 공정"이라고 할 수 있다. 이를 위의 gif에서 보자면 큰 빨간색 ..

2. 물리적 기상 증착 (Phisical Vapor Deposition / PVD) : 물리적인 힘에 의해 Target 물질을 기판에 증착시키는 방법. PVD 증착 방식으로는 크게 증발(Evaporation)방식과 스퍼터링(Sputtering)방식이 존재한다. 증발은 말그대로 Target물체에 열을 가해 증발시켜 기판에 그 물질을 증착하는 방식이고 스퍼터링은 Target물체에 Ar가스를 이용하여 이온화된 이온의 플라즈마 상태를 이용해 증착하는 방식이다. Thermal Evaporation (열 증착법) 먼저 증발(Evaporation)방법의 첫번째 방식이다. 방식의 이름 그대로 열을 이용해서 물질을 가열시키고, 증발된 물질이 기판에 붙어 증착되는 방식이다. (주로 단원소 물질을 증착하고자 할 때 사용한다..

박막을 증착하는 방법에는 크게 두가지, CVD(화학적)/PVD(물리적) 방식을 이용하는 방법이 있다. 항목 CVD (Chemical Vapor Deposition) PVD (Physical Vapor Deposition) 증착 원리 가스나 전구체의 전리 반응 물리적으로 박막 조성(이온 반응) 반응 온도 고온 (600~1000℃) 비교적 저온 (450~500℃ 미만) 하부막 접착력 우수 상대적 취약 증착 두께 두꺼운 막 조성 가능 CVD대비 얇음 계단 피복성 (step coverage) 우수 CVD 대비 취약 가격 보통 높음 공정 분류 AP CVD, LPCVD, PECVD, MOCVD 등 Ecaporation, Sputtering 등 (화학적 방법과 물리적 방법을 가르는 기준은 target 물질이 화학적 ..

" 산화 공정 (Oxidation) " (1) 산화공정의 산화막 형성 방법 및 특성 웨이퍼 제조 공정을 거친 후 첫번째로 웨이퍼에 가해지는 공정 단계이다. 산화 공정은 말 그대로 실리콘 웨이퍼 표면을 물(H2O), 산소(O2)같은 산소원자를 이용해 '산화' 시킨다는 것이다. 이렇게 생성된 산화막은 (SiO2 : 이산화규소) 반도체 내에서 주요하게 사용되는데. 1. 전극산화막 (MOS 반도체 소자의 gate부 절연층 : gate insulator) 2. 소자의 분리/구별 (전기적인 간섭을 하지 못하도록 분리) 3. 웨이퍼상의 Si내부로 도핑물질의 확산이나 이온주입공정 (implantation)시 불필요한 이온주입 방지 4. 외부의 자극/스트레스/불순물에 대한 보호층 (passivation) 의 위와같은 용..

0. 우리 사회에서 가장 중요하고 많이 사용되는 물질. '반도체'는 전 세계의 사람들이 살면서 못 들어본 사람이 없을 정도로 우리에게 유용하다. 특히 전자전기분야, 혹은 그냥 공대생이기만 해도 반도체라는 학문에서 자유로운 학과가 거의 없을 정도이다. 그만큼 중요한 반도체라는 물질. 그 물질을 공학자들이 어떻게 만들어 가는지에 대해서 알아보고자 한다. -반도체 8대 공정- 반도체 산업에 조금이라도 관심이 있거나 관련 학문을 배워봤다면. 반도체를 만드는 공정의 가장 큰 틀 8가지가 있다는 것을 들어봤을 것이다. 이를 우리는 '반도체 8대 공정' 이라고 부른다. 미세한 반도체를 만드는 과정은 흡사 건축을 하는 것 처럼 재료를 하나하나 쌓아 올려가는 과정이다. 먼저 자세한 공정의 기술들을 살펴보기 전에 큰 틀에..