[Deposition(2)/S.M.T.] Film Deposition

Film(박막)은 Substrate(기판)위에 생성되는 물질의 얇은(Thin) 고체층이다.

Film은 3차원으로 생각해보았을때 가로와 세로의 길이에 비해 훨씬 작은 두께의 높이를 가진다.

그러므로 Wafer에서 Film의 두께를 나타날때 옴스트롱(Å)단위를 자주 쓰게 된다.

제목인 Film deposition은 Wafer substrate위에 물리적으로 Film을 증착하는 모든 공정을 의미한다.

 보통 재료로는 Polysilicon, silicon dioxide, silicon nitride, metal[copper, tungsten] 을 사용한다.

<Substrate에 비해 엄청나게 얇은 것이 Film이다.>

1. Thin-Film Characteristics (박막의 특성)

 Wafer FAB에서 Film을 이용하기 위해서는 Film은 공학자가 사용할 수 있을 수 있도록 바람직한 특성을 가지고 있어야한다. 소자가 동작을 하기 위해 받아들여질 수 있는 Film의 일반적인 특성은 다음과 같다. 

Acceptable Thin-Film Characteristics (적절한 박막의 특성)  - Good step coverage (우수한 스텝 커버리지)  - Ablility to fill high aspect ratio gaps(conformality) (깊은 곳을 메울 수 있는 능력)  - Good thickness uniformity (우수한 두께의 균일성)  - High purity and density (높은 순도와 밀도)  - Controlled stoichiometries (제어된 화학양론) (화학양론이란? 반응물과 생성물간의 관계를 뜻함.)  - High degree of structural perfection with low film stress     (낮은 Film 스트레스로 높은 수준의 구조적 완성도.)  - Good elecrical properties (우수한 전기적 특성들)  - Excellent adhesion to the substrate material and subsequent films    (Substrate물질과 붙어있는 film의 우수한 Adhesion(접착력))

-Film-Step Coverage (막 스텝 커버리지) 

위 그림을 보다시피 맨 왼쪽처럼 위, 아래, 옆 다 동일한 두께가 나와야 우수한 Step Coverage가 나왔다고 할 수 있다.

만약 막이 지나치게 얇아버리면 High stress(높은 스트레스), elecrical shorts(전기적 쇼트현상), undesirable induced charges(바람직하지 않은 유도 전하) 가 일어난다. 여기서 모든 것이 다 중요하지만 특히 Stress관리가 제일 중요하다. Stress는 무조건 일어나는데 Stress가 많으면 Film의 형태가 변경될 확률이 높다. 그러므로 Stress를 최소화 하는게 좋다. 

 

 

 

 

 

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※참고자료: Michael Quirk & Julian Serda, Semiconductor Manufacturing Technology, PEARSON 2001

※참고자료: 나무위키(Deposition), WIKIPEDIA

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