박막 공정 요건 지표

박막 공정을 평가하거나 고려야해 할 지표들에 대해서 알아봅시다.

 

1. 물질 특성

절연체를 형성할 것이냐, 유전체를 형성할 것이냐.

또한 얼마나 절연을 할것이고 얼마나 유전을 할 것이냐를 결정해야 합니다.

또한 물질의 경도, 순도 등을 고려해서

어떤 특성의 물질을 형성할 것인지를 정해야 합니다.

또한 그 물질이 얼마나 빨리 쌓이는 지 생성속도도 중요합니다.

굴절률과 반사율도 고려하게 됩니다.

 

2. Adhesion(점착력)

추후 공정에서 얼마나 잘 붙어있는지를 체크해야합니다.

물질과 물질간의 점착력을 이야기합니다.

 

3. 안정성

반도체 공정은 주로 고온 공정이 많은습니다.

이런 고온에서도 잘 버텨줄 수 있는지 열적 안정성을 체크해야합니다.

또한 후 공정의 화학물질에도 변하지 않고 그대로 있어줘야 하는 화학적 안정성도 체크해야 합니다.

또한 열팽창계수가 서로 다른 물질을 만났을 때 stress를 잘 견뎌줄 수 있는지도 고려해야 합니다.

 

4. 식각 가능성

Thin film 공정은 웨이퍼 전반에 걸쳐 이루어지므로 후에 패터닝이 들어가 주어야 합니다.

하지만 이때 식각이 되지 않는다면 패터닝을 형성할 수 없기 때문에

식각이 되는지 체크해야 합니다.

또한 식각 시 얼마나 빠르게 식각이 되는지도 고려해야 합니다.

 

5. 신뢰성

계속 사용하여도 그 모양 그 특성 그대로 있어주어야 합니다.

장시간 사용한다면 Electromigration에 따른 Hillock과 Void가 발생할 수 있습니다.

또한 다양한 사용온도 습도에도 잘 작동하는지 고려합니다.

 

6. 가격

과학적 연구가 아닌 상업적으로 반도체를 만든다면 가격 역시 고려해야 합니다.

아무리 좋아도 돈이 되지 않는다면 쓸 이유가 없겠습니다.

 

7. Aspect ratio

높이/폭 입니다.

증착 공정의 지표라기 보다는 증착을 해야할 대상에 대한 이야기 입니다.

high aspect ratio일 수록 증착하기가 어렵고

low aspect ratio일 수록 증착하기가 쉽습니다.

 

8.Step coverage

단차 피복 특성입니다.

위로 쌓인 것 대비 옆으로 쌓이는 비율입니다.

step coveratge가 높아야 high aspect ratio 구조도 잘 채울 수 있습니다.

HARC란 high aspect ratio contact입니다.

step coverage가 나쁘면 Key-hole defect로 인한 void가 형성될 수 있습니다.

 

이 외에도 집적화가 잘 되는지 기능이 좋은지도 고려합니다.