[엔지닉]반도체 8대 공정, 이온 주입 공정 & CMP 공정

안녕하세요, 동동이입니다.
이번 엔지닉 반도체 빡공스터디 9일차인데요!
시험이 겹치는 바람에 9일차랑 10일차는 한꺼번에 몰아 들었네요😂
그럼 9일차 바로 정리해볼게요.

9일차 인증

이온 주입에 의한 손상 문제와 대처 방법
- 실리콘 원자간 결합력보다 훨씬 큰 에너지의 이온이 주입되면, 실리콘 격자 내 원자와 충돌 후 점차적으로 에너지를 잃다가 한 지점에 정지함. 이로 인해 실리콘 원자의 격자 이탈, 결정 결함을 발생시킴

① 핵 정지 : 도펀트 이온이 격자 내 실리콘 원자의 핵과 충돌
양이온과 핵 간 척력에 의한 산란 → 결정 구조의 손상
② 전자 정지 : 격자 내 실리콘 전자에 의한 인력에 의함
에너지 전달이 작아 결정 구조 손상이 거의 없음

- 어닐링 (Annealing) : 열처리는 결함 제거의 목적 + 실리콘 원자를 도펀트로 치환해 전기적 활성화라는 목적을 가짐
주로 급속 열적 어닐링(Rapic Thermal Annealing)을 진행 (고온, 짧은 시간)
저온 장시간 열처리의 경우에는 비정질/결정질 계면 너머의 꼬리 부분 결함에 의해 2차 점 결함이 만들어지고 Transient Enganced Diffusion을 야기할 수 있음

CMP 공정 도입 배경과 그 장단점
- CMP(화학적 기계적 연마) : 연마 대상 물질의 표면에 화학적 변화를 주어 기계적 연마를 용이하게 함으로써 웨이퍼 상의 다양한 박막을 연마하여 웨이퍼 표면을 평탄화하거나 제거하는 공정
- 긁힘 및 파티클이 일어나거나, CMP 고유 불량이 일어날 수 있음
- CMP 공정은 다층배선 및 광역 평탄화가 가능하고, 공정 단계를 단순화할 수 있으며 막 표면에 존재하는 이물질의 제거가 가능하다는 장점이 있다.