[반도체 8대공정/미세화공정] Deposition(증착) 공정

[ Deposition(증착)공정 ]

 반도체 Chip은 금속을 여러개의 층으로 쌓아 내부 회로들을 구현합니다. 이러한 층 구조를 구현하기 위하여 지속적으로 박막을 입히고 포토공정을 통해 회로를 다시그리고 불필요한 부분을 깎아내는 과정을 여러번 반복합니다.

 여기서 회로 간 불필요한 상호작용을 막기위해 보호하기 위한 막을 박막이라고 합니다. 증착공정은 바로 이러한 '박막'을 형성하는 공정이라고 할 수 있습니다. 

 

[ PVD (Physical Vapor Deposition) ]

 PVD(Physical Vapor Deposition)는 물리적 기상증착방법이라고 합니다. 용어 그대로 금속 박막을 증착할 때 화학적인 방법이 아니라 물리적인 방법을 이용합니다. PVD는 열 혹은 물리적인 충격을 이용하여 금속에 박막을 형성시킵니다. PVD를 이용한 방법으로는 증발 방식과 스퍼터링(Sputtering)방식을 대표적으로 사용합니다.

1. 증발방식

증발 방식은 열 or 전자Beam을 이용하여 웨이퍼 기판에 원하는 물질을 증착시키는 방식입니다. 증발방식을 이용하기 위해서는 높은 진공상태가 필요합니다.

 

2. 스퍼터링(Sputtering) 방식

스퍼터링 방식은 이온 Beam을 쏘아 충돌시켜, 떨어져나간 입자들이 기판에 증착하도록 만드는 방식입니다. 이때, 충돌하는 이온 Beam의 운동에너지가 기존에 결합하고 있던 증착물질의 결합에너지보다 크므로, 증착물질의 입자를 튕겨낼 수 있습니다. 그리고 이 튕겨나간 입자들은 그대로 웨이퍼 기판에 증착이됩니다. 또한 스퍼터링 방식을 이용하면 빠르고 두껍게 증착이 가능합니다.

 

 

[ CVD (Chemical Vapor Deposition) ]

 CVD는 PVD방식과 달리 기체를 이용하여 기판 표면에 화학적반응을 일으켜 증착하는 방식입니다. 즉, 가스를 주입하여 에너지를 가하고, 표면과 화학결합 반응을 일으켜 박막을 형성합니다. CVD의 종류로는 PECVD, APCVD, LPCVD 등등 종류가 다양합니다.

 그중 가장 대표적인 방법으로 PECVD (Plasma Enhanced CVD)를 사용하는데, 챔버내 플라즈마를 형성시켜 박막을 형성시킵니다.