여러분들 오늘은 이온주입 공정 이후 평가에 대한 내용을 다루어보도록 하겠습니다. 합격하신 분들 모두 열심히 공부하셔서 K-반도체에 기여하는 인재가 되길 기원하겠습니다! [질문 1] 이온주입 공정 이후 평가 방법에 대해서 설명하세요. 이온주입 공정은 Dopant를 주입하여, Si Wafer의 전기적 특성을 가지도록 하기 위함입니다. 즉, 이온주입 공정이 끝나면 (후속 열처리 포함) 전기적 성질을 가지게 되고 우리는 원하는 Spec 내에 공정이 잘 진행되었는지 평가합니다. 대표적인 평가 방법은 확산층의 저항을 측정하는 4 Point Probe, Therma Wave, 이차 이온질량 분광법인 SIMS가 있습니다. 4-Point Probe는 간격이 일정한 Probe Tip 4개를 Wafer에 Contact 시켜..
지난 교육에서는 이온주입 공정 이후 격자 결함과 Annealing의 필요성 그리고 종류에 대해서 다루었습니다. 오늘은 이론적인 내용에 대해서 심도있게 다루어보겠습니다. [질문 1] Annealing 조건에 따른 이온 분포에 대해서 설명하세요. 후속 공정인 Annealing 조건에 따라서 주입된 이온의 분포의 특성 차이가 나타납니다. 과속 증속 확산 (Transient Enhanced Diffusion, TED)에 대해서 설명드리겠습니다. TED 현상은 Annealing 과정에서 원하지 않는 Dopant Diffusion이나 Defect Cluster 형성이 발생되는데, 저온에서 원하지 않는 이온 분포가 발생하며, Activation이 감소하는 현상입니다. Annealing 조건의 2가지 Case로 설명드..
Ion Implant 공정은 가속된 양이온이 격자와 충돌되면서 격자가 손상됩니다. 손상된 격자를 Curing하고, 주입된 이온을 Activation 시키기 위해서는 후속공정인 Annealing이 필수적입니다. 여러 Type의 Annealing 기술이 개발됐는데, 미세 트랜드에 따라 어떤 Annealing 기술이 적용되고 채택되었는지 다루어보도록 하겠습니다. [질문 1] Ion Implant Damage 대해서 설명하세요. 에너지를 가진 이온들이 규칙적인 원자핵들과의 충돌, 전자와의 상호작용에 의해 정지하면서 격자 내부에 분포합니다. 이때, 원자핵 충돌에 의해 결정 격자 위치에서 벗어나 손상이 발생하는 '격자손상'(Lattice Damage), '격자 혼란(Lattice Disorder)'가 발생합니다. ..
이온주입 공정에서 정확한 Depth에 정확한 양의 Dopant를 주입하기 위해서는 어떤 제어가 필요한지, 주입된 이온의 분포가 어떤지에 대해서 다루어보도록 하겠습니다. [설명 1] 이온주입 공정에서의 변수에 대해서 설명하세요. 이온주입 공정에서 엔지니어가 제어할 수 있는 변수는 크게 5가지로 설명드릴 수 있습니다. 첫 번째는 바로 Dopant Type입니다. 이온주입으로 불순물을 도핑할 때, p-type 반도체의 경우 Boron, n-type의 경우는 P, As를 선택할 수 있습니다. 그 중에서도 이온 질량을 계산하여 Dopant Source를 결정할 수 있습니다. 두 번째는 단위 면적당 단위 시간당 Doping 정도인 Dose 량입니다. 단위면적당 Wafer에 주입되는 이온의 개수를 의미하며 이온 수로..
오늘은 본격적으로 Ion Implantation에 대해서 다루어보겠습니다. 오늘 다룰 내용은 Ion이 주입되는 과정과 설비에 대한 내용입니다. [질문 1] Ion Implant 공정 설비에 대해서 간략하게 설명해주세요. 이온주입공정 설비를 살펴보면 크게 Ion Source, Beam Line, End Station 3개의 영역으로 구분됩니다. 간략하게 설명드리자면, Ion Source 부에서는 Filament에 전류를 흘려주어 열전자를 방출시키고, 주입된 Dopant Gas와 충돌하여 Ion을 만들어냅니다. 이렇게 형성된 Ion은 Extraction Voltage와 Current를 조절하여 일정한 에너지를 가지는 Ion Source가 형성됩니다. 형성된 Ion Source는 Analyzer를 통해 원하는..
여러분들 이온공정 주입은 반도체 공정의 핵심이라고 할 수 있습니다. 기존에는 Diffusion 방식으로 이온을 주입했었는데, 집적도가 높아지고, 복잡한 구조의 미세공정 시대가 도래하면서 Diffusion을 활용한 이온주입 공정은 도태될 수밖에 없게 됐습니다. 오늘은 여기에 초점을 두고 교육을 진행하겠습니다. [질문 1] Diffusion을 통한 Doping에 대해서 설명하고 이슈에 대해서 설명해주세요. Thermal Diffusion은 과거의 불순물 주입 방법으로, 고온에서 Gas 혹은 Doping된 산화물 혼합소스를 이용하여 열확산에 의해 불순물이 주입됩니다. 이떄 Doping 영역이 아닌 부분은 Diffusion Barrier를 활용하여 선택적으로 주입할 수 있습니다. 그리고 Doping Profil..
여러분들 이번 장 부터는 이온주입 공정에 대해서 다루어보겠습니다. 여러분들은 Si이 반도체 학문으로 다루어질 수 있었던 가장 큰 이유는 바로 Doping에 의한 전기적 특성을 변화할 수 있다는 점입니다. 저도 소재를 연구했지만, 항상 신소재를 연구하면 빠질 수 없는 것이 바로 Doping 특성을 확인한답니다. 특히 박막의 경우, Si의 PN Jucntion 처럼 P-type & N-type 구현이 가능하다면 새로운 학문으로 이어질 정도로 중요한 특성입니다. 특히 반도체 소자에서 Threshold Voltage를 Modulation 할 수 있는 핵심 공정인 Ion Implant 공정에 대해서 차근차근 준비해보도록 하겠습니다. [질문 1] Ion Implant 공정에 대해서 설명하세요. Implant 공정은..
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