현재의 반도체 공정은 무어의 법칙에 따라 트랜지스터의 크기가 지속해서 감소하고 있으며 저전력, 고성능을 동시에 만족시킬 시스템 반도체를 요구하고 있다. 지속해서 감소하는 트랜지스터의 critical dimension 이 수십 nm 에서 수 nm 수준으로 접어들면서 이러한 공정 조건을 만족시키기 위한 차세대 증착, 식각 공정의 도입이 필수적이다. 이러한 관점에서 원자층 식각 공정은 수 nm 스케일의 패턴을 식각함과 동시에 표면 상태를 정밀하게 제어하여 디바이스의 구조와 성능에 영향을 미치지 않는 공정으로 큰 주목을 받고 있다. 또한 이렇게 작아진 크기의 ...
현재의 반도체 공정은 무어의 법칙에 따라 트랜지스터의 크기가 지속해서 감소하고 있으며 저전력, 고성능을 동시에 만족시킬 시스템 반도체를 요구하고 있다. 지속해서 감소하는 트랜지스터의 critical dimension 이 수십 nm 에서 수 nm 수준으로 접어들면서 이러한 공정 조건을 만족시키기 위한 차세대 증착, 식각 공정의 도입이 필수적이다. 이러한 관점에서 원자층 식각 공정은 수 nm 스케일의 패턴을 식각함과 동시에 표면 상태를 정밀하게 제어하여 디바이스의 구조와 성능에 영향을 미치지 않는 공정으로 큰 주목을 받고 있다. 또한 이렇게 작아진 크기의 박막 패턴을 실시간으로 분석할 수 있는 공정 모니터링 기술이 함께 주목받고 있으며 이에 적합한 광학 모니터링분석법 중 하나인 라만 분광법에 대한 연구들이 진행되는 중이다. 라만 분광법은 분석하고자 하는 박막의 전처리가 필요하지 않으며, 상에 관계없이 손쉽고 빠르게 분석할 수 있는 큰 장점을 가져 앞으로의 실시간 박막 모니터링에 도입될 경우 비용적인 측면에서 기존 장비에 비해 큰 이점을 가질 수 있는 분석법이다. 본 연구에선 서로 다른 파장 영역을 갖는 광원을 활용한 라만 분광기를 통해 각기 다른 gas recipe 로 수행한 원자층 식각 공정 샘플들을 분석함으로써 각 gas recipe 의 공정 최적화를 수행함과 동시에 라만 분광법으로 각 막질의 특성, 결정성 및 구조 분석을 통해 실시간 박막 공정 분석 장비로써 라만 분광법의 효용성을 시사하였다.
현재의 반도체 공정은 무어의 법칙에 따라 트랜지스터의 크기가 지속해서 감소하고 있으며 저전력, 고성능을 동시에 만족시킬 시스템 반도체를 요구하고 있다. 지속해서 감소하는 트랜지스터의 critical dimension 이 수십 nm 에서 수 nm 수준으로 접어들면서 이러한 공정 조건을 만족시키기 위한 차세대 증착, 식각 공정의 도입이 필수적이다. 이러한 관점에서 원자층 식각 공정은 수 nm 스케일의 패턴을 식각함과 동시에 표면 상태를 정밀하게 제어하여 디바이스의 구조와 성능에 영향을 미치지 않는 공정으로 큰 주목을 받고 있다. 또한 이렇게 작아진 크기의 박막 패턴을 실시간으로 분석할 수 있는 공정 모니터링 기술이 함께 주목받고 있으며 이에 적합한 광학 모니터링 분석법 중 하나인 라만 분광법에 대한 연구들이 진행되는 중이다. 라만 분광법은 분석하고자 하는 박막의 전처리가 필요하지 않으며, 상에 관계없이 손쉽고 빠르게 분석할 수 있는 큰 장점을 가져 앞으로의 실시간 박막 모니터링에 도입될 경우 비용적인 측면에서 기존 장비에 비해 큰 이점을 가질 수 있는 분석법이다. 본 연구에선 서로 다른 파장 영역을 갖는 광원을 활용한 라만 분광기를 통해 각기 다른 gas recipe 로 수행한 원자층 식각 공정 샘플들을 분석함으로써 각 gas recipe 의 공정 최적화를 수행함과 동시에 라만 분광법으로 각 막질의 특성, 결정성 및 구조 분석을 통해 실시간 박막 공정 분석 장비로써 라만 분광법의 효용성을 시사하였다.
In current semiconductor processes, the size of transistors is continuously decreasing according to Moore's Law, and system semiconductors that satisfy low power and high performance are required at the same time. As the continuously decreasing critical dimension of transistors approaches several nm...
In current semiconductor processes, the size of transistors is continuously decreasing according to Moore's Law, and system semiconductors that satisfy low power and high performance are required at the same time. As the continuously decreasing critical dimension of transistors approaches several nm, it is essential to introduce next-generation deposition and etching processes to satisfy these process conditions. The atomic layer etching process is attracting attention as a process that does not affect the structure and performance of the device by precisely controlling the surface state while etching the pattern on the nm scale. In addition, real time process monitoring technology that can analyze thin film patterns of such a reduced size is attracting attention. Raman spectroscopy has a great advantage in that it does not require pretreatment of the sample and can be easily and quickly analyzed regardless of the phase. Therefore, it is an analysis method that can have a great advantage over existing equipment in terms of cost when introduced to realtime thin film monitoring in the future. In this study, process optimization of each gas recipe was performed by analyzing atomic layer etching process samples of different gas recipes through Raman spectroscopy using light sources with different wavelength regions. At the same time, the effectiveness of Raman spectroscopy as a real-time thin film process analysis equipment was suggested through the analysis of thin-film properties, crystallinity and structure by Raman spectroscopy
In current semiconductor processes, the size of transistors is continuously decreasing according to Moore's Law, and system semiconductors that satisfy low power and high performance are required at the same time. As the continuously decreasing critical dimension of transistors approaches several nm, it is essential to introduce next-generation deposition and etching processes to satisfy these process conditions. The atomic layer etching process is attracting attention as a process that does not affect the structure and performance of the device by precisely controlling the surface state while etching the pattern on the nm scale. In addition, real time process monitoring technology that can analyze thin film patterns of such a reduced size is attracting attention. Raman spectroscopy has a great advantage in that it does not require pretreatment of the sample and can be easily and quickly analyzed regardless of the phase. Therefore, it is an analysis method that can have a great advantage over existing equipment in terms of cost when introduced to realtime thin film monitoring in the future. In this study, process optimization of each gas recipe was performed by analyzing atomic layer etching process samples of different gas recipes through Raman spectroscopy using light sources with different wavelength regions. At the same time, the effectiveness of Raman spectroscopy as a real-time thin film process analysis equipment was suggested through the analysis of thin-film properties, crystallinity and structure by Raman spectroscopy
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