웨이퍼 증착은 반도체 제조에서 매우 중요한 공정입니다. 여기에는 반도체 소자를 구성하는 데 필수적인 유전체와 금속을 중심으로 얇은 재료 층을 만드는 것이 포함됩니다.
이 공정은 인터커넥트, 절연층 및 다양한 전기 부품을 포함한 집적 회로 내의 복잡한 구조를 형성하는 데 매우 중요합니다.
증착 기술은 재료와 제조되는 디바이스의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.
증착 공정의 5가지 주요 단계
1. 웨이퍼 준비
웨이퍼는 증착 챔버 내부의 전극 위에 놓입니다.
이 설정은 웨이퍼가 증착된 재료를 균일하게 받을 수 있는 최적의 위치에 있는지 확인합니다.
2. 반응성 가스의 도입
반응성 가스와 증착 요소가 챔버에 도입됩니다.
이러한 가스에는 실리콘 산화물 또는 질화물 층을 위한 실리콘 함유 화합물 또는 금속 층을 위한 금속 함유 화합물이 포함될 수 있습니다.
가스의 선택은 박막에 필요한 화학적 특성에 따라 결정됩니다.
3. 플라즈마 형성
전극 사이에 플라즈마를 생성하기 위해 전압을 가하여 반응성 가스를 여기시킵니다.
이 플라즈마는 반응성 가스를 반응성 종으로 해리하는 데 필요한 에너지를 제공하기 때문에 매우 중요합니다.
플라즈마의 특성을 제어하고 효율적인 해리를 보장하기 위해 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD) 또는 고밀도 플라즈마 CVD(HDP-CVD)와 같은 기술이 일반적으로 사용됩니다.
4. 필름 형성
여기된 가스는 해리되어 웨이퍼 표면과 반응하여 박막을 형성합니다.
이 반응은 필름의 원하는 두께와 균일성을 보장하기 위해 제어됩니다.
박막의 일부가 아닌 반응의 부산물은 일반적으로 확산 또는 활성 펌핑을 통해 챔버에서 제거됩니다.
5. 추가 단계 및 고려 사항
증착 후 박막은 접착력, 저항성 또는 안정성과 같은 특성을 개선하기 위해 어닐링 또는 기타 열처리를 거칠 수 있습니다.
증착된 필름의 특성을 분석하여 반도체 장치에 필요한 사양을 충족하는지 확인합니다.
이 분석은 성능을 최적화하기 위한 증착 공정의 조정으로 이어질 수 있습니다.
증착에 사용되는 기술
유전체 재료 증착에는 화학 기상 증착(CVD)과 그 변형인 PECVD 및 HDP-CVD가 사용됩니다.
물리적 기상 증착(PVD)은 금속과 일부 유전체에 사용됩니다.
원자층 증착(ALD)은 고도로 순응적이고 정밀한 박막에 사용됩니다.
이러한 공정을 종합하면 제어된 환경에서 재료를 정밀하게 증착하여 복잡한 반도체 소자를 제작할 수 있습니다.
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