반도체 8대 공정 - 증착 & 이온주입 공정

- 반도체 칩에는 미세하고 수많은 층(layer) 존재

- 웨이퍼 위에 단계적으로 박막을 입히고 회로를 그려넣는 포토공정을 거쳐 불필요한 부분을 선택적 제거하는 식각공정과 세정하는 과정을 여러 번 반복

 

박막 (Thin film)

- 회로 간의 구분과 연결, 보호 역할을 하는 얇은 막

 

증착공정 (Deposition)

- 웨이퍼 위에 원하는 분자 또는 원자 단위의 박막을 입히는 일련의 과정

- 물리적 기상증착방법(PVD, Physical Vapor Deposition) : 금속 박막의 증착에 주로 사용되며 화학반응은 수반되지 않음

- 화학적 기상증착방법(CVD, Chemical Vapor Deposition) : 가스의 화학 반응으로 형성된 입자들을 외부 에너지가 부여된 수증기 형태로 쏘아 증착 시키는 방법, 도체, 부도체, 반도체의 박막증착에 모두 사용될 수 있는 기술

- 현재는 화학적 기상증착방법을 주로 사용, 외부 에너지에 따라 열 CVD, 플라즈마 CVD, 광 CVD로 세분화, 특히 플라즈마 CVD는 저온에서 형성이 가능하고 두께 균일도를 조절할 수 있으며 대량 처리가 가능하다는 장점 때문에 가장 많이 이용

- 박막은 크게 전기적인 신호를 연결해주는 금속막(전도)층과 내부 연걸층을 전기적으로 분리, 오염원으로부터 차단시켜주는 절연막층으로 구분

 

이온주입 공정 (Ion Implatation)

- 반도체가 전기적인 성질을 가지게 하는 공정

- 순수한 반도체는 규소로 되어있어 전기가 통하지 않으나 불순물을 넣어줘 전류를 흐르게 하는 전도성을 갖게 함

- 불순물(Ion), 이온을 미세한 가스입자로 만들어 원하는 깊이만큼 웨이퍼 전면에 균일하게 주입

- 불순물로는 15족 원소 인(P), 비소(As), 13족 원소 붕소(B) 등을 사용, 15족 원소를 주입하면 n형 반도체가 되고, 13족 원소를 주입하면 p형 반도체가 됨