[반도체공정] 새의 부리현상

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문제 제기
･ 당시 반도체 회로의 선폭을 머리카락 두께인 1㎛ 이하로는 만들지 못했다. 반도체의 성분인 실리콘이 산소와 반응하면 ‘새의 부리’ 모양으로 산화막이 만들어지면서 부피가 커졌기 때문이다.

새의 부리 현상이 나타남에 따라 생기는 문제점
실리콘 단부의 실리콘-산화막, 산화막-질화막과의 경계면에서 열산화시의 축방향의 부피 팽창변화로 인한 새부리 현상이 생겨서 이것이 능동 영역을 잠식하게 되어 회로의 신뢰성 문제를 야기시키며, 집적도를 저하시킨다. 따라서 칩 크기를 작게하고 고집적화가 이루어짐에 따라 새부리 현상으로 인해 차지하는 필요없는 면적을 얼마만큼 감소시키느냐가 중요 과제로 대두된다.

새의 부리 현상 제어가 필요한 이유
소자 분리 기술은 반도체 공정에서 가장 중요한 기술 중의 하나이며, 특히 대용량 MOS 기억소자에서 셀들의 크기를 결정하는 열쇠는 소자분리 기술에 의존한다 해도 과언이 아니다. 즉 소자 분리의 거리가 1000Å 만 개선되어도 칩의 크기는 1M bit 급에서 0.2~0.4mm를 줄인 결과가 되므로 Bird's Beak 영역을 최소화 하는 것은 굉장히 중요한 일이다.
부분산화 공정이 널리 쓰이는 이유는 부수적인 마스크의 불필요, 표면의 평평도, 집적도의 향상, 기존 공정 기술들과의 호환성과 VLSI 회로의 능동 소자들을 분리하는데 잇점을 갖고 있다.

참고 자료

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