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SiGe 집적회로 내의 다결정 SiGe 박막 저항기의 특성 분석
Characteristics of SiGe Thin Film Resistors in SiGe ICs 원문보기

韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society, v.16 no.6, 2007년, pp.439 - 445  

이상흥 (한국전자통신연구원 IT융합부품연구소) ,  이승윤 (한국전자통신연구원 IT융합부품연구소) ,  박찬우 (한국전자통신연구원 IT융합부품연구소)

초록
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RF 및 고속 아날로그 특성 및 제조 공정의 용이성에 의하여 고속 유무선통신 및 초고주파 분야에서 많이 이용되고 있는 SiGe 집적회로에서, SiGe 박막 저항기의편차를 줄여 집적회로의 신뢰성을 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 실리콘계 박막 저항기 제조 후 발생하는 불균일한 저항 값 분포의 원인 규명과 그 해결 방안에 대하여 고찰한다. SiGe 박막 저항기의 실리사이드가 존재하는 컨택 영역에서 Ti-B석출물의 영향으로 인하여 저항 값의 불균일성 발생하는데, 이를 최소화하기 위하여는 가능한 최대의 boron 이온을 주입할 필요가 있다. SiGe 저항기와 금속을 배선하기 위한 컨택 홀의 크기가 작을수록 SiGe 층 내에서 돌출부가 컨택 홀의 전체면적을 차지하게 될 확률이 커지게 되어 접촉저항이 비정상적으로 커질 확률 또한 높아지게 되므로, 돌출부가 생성되는 SiGe 저항기의 경우는 컨택 홀의 면적을 크게하여 SiGe 저항기의 편차를 개선하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

SiGe integrated circuits are being used in the field of high-speed wire/wireless communications and microwave systems due to the RF/high-speed analog characteristics and the easiness in the fabrication. Reducing the resistance variation in SiGe thin film resistors results in enhancing the reliabilit...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 다결정 Si 또는 SiGe 박막은 집적회로에서 저항기를 구성하는 물질로 널리 사용되어 왔다[4, 5]. 본 논문에서는 SiGe 집적회로에서 고저항 및 중저항에 해당하는 실리콘계 박막 저항기 제조 후 발생하는 불균일한 저항값 분포의 원인을 규명하고 그 해결 방안에 대해 고찰하였다.
  • RF 및 고속 아날로그 특성 및 제조 공정의 용이성에 의하여 고속 유무선통신 및 초고주파 분야에서 많이 이용되고 있는 SiGe 집적회로에서, SiGe 박막 저항기의 편차를 줄여 집적회로의 신뢰성을 높이는 것이 중요하다. 본 논문에서는 실리콘계 박막 저항기 제조 후 발생하는 불균일한 저항 값 분포의 원인을 규명하고 그 해결 방안에 대하여 고찰하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
전자 회로를 구성하는 수동소자는 어떻게 사용되는가? 전자회로를 구성하기 위해서는 인덕터, 커패시터, 저항기(resistor) 등의 수동소자가 필요하며, 이것들은 개별 부품으로 회로 기판에 장착되거나 일괄 공정으로 반도체 기판 위에 집적되어 사용된다. 후자의 방법은 트랜지스터와 수동소자를 금속 선(metal line)으로 직접 연결하여 기생성분을 최소화 할 수 있으므로 집적회로(IC, integrated circuit)의 제조에 널리 사용되고 있다.
수동소자가 일괄 공정으로 반도체 기판 위에 집적되어 사용되는 방법이 집적회로 제조에 널리 사용되는 이유는? 한편, SiGe HBT(hetero-junction bipolar transistor)와 Si CMOS 트랜지스터를 집적하는 SiGe BiCMOS 기술로 제작되는 SiGe 집적회로는 III-V 족 화합물 반도체 소자에 근접하는 RF 및 고속 아날로그 특성, 제조 공정의 용이성에 의하여 고속 유무선통신 및 초고주파 분야에서 크게 각광받고 있는 상황이다[1]. SiGe 집적회로 내에서의 저항기(resistor)는 그 고유 저항 값에 따라 웰 영역, 확산(diffusion) 영역, 다결정 실리콘계 박막, 또는 금속 선 등의 다양한 형태로 구성이 가능하다. 일반적으로 금속 선은 낮은 저항 값을, 웰 영역은 높은 저항 값을 가지며, 다결정 실리콘 박막은 높은 저항 값(고저항) 또는 낮은 저항과 높은 저항 사이의 중간값(중저항)을 가지게 된다.
SiGe 집적회로 내에서의 저항기는 어떤 형태로 구성이 가능한가? 한편, SiGe HBT(hetero-junction bipolar transistor)와 Si CMOS 트랜지스터를 집적하는 SiGe BiCMOS 기술로 제작되는 SiGe 집적회로는 III-V 족 화합물 반도체 소자에 근접하는 RF 및 고속 아날로그 특성, 제조 공정의 용이성에 의하여 고속 유무선통신 및 초고주파 분야에서 크게 각광받고 있는 상황이다[1]. SiGe 집적회로 내에서의 저항기(resistor)는 그 고유 저항 값에 따라 웰 영역, 확산(diffusion) 영역, 다결정 실리콘계 박막, 또는 금속 선 등의 다양한 형태로 구성이 가능하다. 일반적으로 금속 선은 낮은 저항 값을, 웰 영역은 높은 저항 값을 가지며, 다결정 실리콘 박막은 높은 저항 값(고저항) 또는 낮은 저항과 높은 저항 사이의 중간값(중저항)을 가지게 된다.
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참고문헌 (10)

  1. J.D. Cressler, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 46(5), 572-589 (1998) 

  2. R. Dragovic-Ivanovic, Z. Mijanovic, L. Stankovic, N. Lekic, IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems 9(1), 409 (2002) 

  3. T. Lee, K. Watson, F. Chen, J. Gill, D. harmon, T. Sullivan, B. Li, IEEE Annual International Reliability Physics Symposium 42(1), 502 (2004) 

  4. H.-M. Chuang, K.-B. Thei, S.-F. Tsai, W.-C. Liu, IEEE Transactions on Electron Devices 50(5), 1413 (2003) 

  5. J. A. Babcock, P. Francis, R. Bashir, A. E. Kabir, D. K. Schroder, M. S. L. Lee, T. Dhayagude, W. Yindeepol, S. J. Prasad, A. Kalnitsky, M. E. Thomas, H. Haggag, K. Egan, A. Bergemont, P. Jansen, IEEE Electron Device Letters 21(6), 283 (2000) 

  6. Y. Kiyota, T. Nakamura, K. Muraki, H. Niwayama, T. Inada, Japanese Journal of Applied Physics, Part 1:Regular Papers & Short Notes & Review Papers 34(6A), 2981 (1995) 

  7. B. Umapathi, S. Das, S.K. Lahiri, S. Kal, Journal of Electronic Materials 30(1), 17 (2001) 

  8. N.S. Parekh, H. Roede, A.A Bos, A.G.M. Jonkers, R.D.J. Verhaar, IEEE Transactions on Electron Devices 38(1), 88 (1991) 

  9. J.S. Choi, S.H. Paek, Y.S Hwang, S.H. Choi, D.W. Kim, H.K. Moon, J.K. Chung, W.S. Paek, T.U. Sim, J.G. Lee, Journal of Materials Science 28(18), 4878 (1993) 

  10. E. Colgan, J. Gambino, and Q. Hong, Mater. Sci. Eng. R16, 43 (1996) 

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