[HPSP] 2023년말 기준 분석 - 25,000원에 다시 보기

반도체 기술은 매우 복잡하고, 이 기술을 중간정도 안다고해도, 어디선가 새로운 기술들이 나와서 특정 기술들을 대체할 수 있는 산업을 인지하고있다.

그렇기 때문에, 기술적으로 알아야하는 범위는, "왜 이 회사의 기술력이 좋은지"까지만 알아도 충분하다고 생각된다.

HSPS는 반도체 공정중 어디?

HPSP는 전공정 중, 확산 이후에 나타나는 문제를 고쳐주는 '어닐링 (Annealing)' or '포밍가스 어닐링' 이라는 것을 하는 회사이다.

HPSP는 전공정 중, 이온주입 이후에 나타나는 문제를 고쳐주는 '저온 고압 수소 어닐링 (Annealing)' 이라는 것을 하는 회사이다.

이렇게 2개로 구분해서 적어 놓은 이유는, 영상, 블로그마다 좀 다르게 되어있어서이다.

예전 방식 : 트렌지스터 Gate에 Poly-SI을 사용할때 '확산' 공정이 쓰였고, 확산 공정에서 생기는 문제를 고치기위해 '어닐링(수소 포밍 가스)'이 쓰였다.

현재 방식 : 트렌지스터 Gate가 Metal로 바뀌면서, '이온주입' 공정이 쓰였고, '이온주입' 이후 생기는 문제를 해결하기위해 '어닐링 (수소 포밍가스)'이 쓰이다가, 16나노 이하로 점점 미세화가 진행되면서, '어닐링' 대신 '저온 고압 수소 어닐링'이 쓰였다.

내가 이해를 했는지.. 스스로에게 간단하게 말해보자면,

공정에 집착하면안된다.. 각 소재끼리 전류가 흐르지 않도록 막는 역활 + 식각공정에서 식각될 부분 masking하는 것 + 이온주입공정에서 이온 주입할 부분만 Masking하는 것. 즉 서로 간섭되지않도록 Insulator(절연체, 산화막)을 만들기위한 공정이 2개가있다.

산화 공정 (열적 산화) : 건식, 습식이있고, 어쨋든 고온에서 산소와 결합시켜서 방어막 생성

증착 공정 (CVD & ALD) : 쌓는 방식.

그림. 산화막 형성 방법

결국 2개로 크게 나눠봐야겠다.

상황에 따라 증착, 산화를 번갈아가면서 쓰게된다. 밑 그림에서 보이는 것처럼, 대부분은 산화공정을 사용하지만, Gate쪽을 만들때는 HKMG를 사용한다.

그림. 산화막 vs HKMG (링크)

기존 Gate를 만들때는 SI(실리콘)위에 산화공정으로 '산화막'을 형성하면, SI에 Dangling Bond가 생기고, 이를 없애주기위해, '포밍가스 어닐링'을 했었다.

하지만, Gate 길이 + 산화막 두께를 줄이게되면서, 산화막을 뚫고 전자가 지나가는 Short-Channel Effect현상이 생기면서, 산화막은 더 이상 절연체 역활을 못하게되었고, 절연체 물질을 새롭게 찾아나섰다. 새롭게 찾은 물질들이 바로 High-K이다.

High-K는 SI를 산화해서 얻는 것이 아니라 직접 SI위에 얹어야된다. 그러므로 더 이상 산화공정이아닌, 증착공정으로 High-K를 SI(실리콘)위에 증착시키게되었고, 이로인해 Gate도 Metal로 바뀌게되었다. 이 상태에서 이온주입을 하니까 Short-Channel-Effect현상은 고쳐졌는데, Dangling Bond현상이 100배 많아져서 이것을 어떻게 고칠까? 하고 평소대로 고온에서 어닐링을했더니, 메탈이 녹는 현상이 나왔다. 그래서 이것을 고치기위해 나온게, '저온 고압 수소 어닐링'

%중요% 산화공정을 쓰지 않는 것이 아니다. 산화 공정으로는 웨이퍼 위에 포토공정으로 회로도를 만들때 여전이 사용하며

이후에, ...