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USJ(얕은 접합기술)의 최근 전망

전문가 제언: ○ 현재까지 반도체분야는 미세화의 성공으로 대단히 발달하였다. 그러나 지금까지는 거의 모든 반도체-디바이스 디자인이 평면형이었으나 향후에는 2D에서 벗어나 입체형인 3D구조를 실현하려고 하고 있다. 이러한 시도는 인류가 요망하는 성능의 전자디바이스를 이룩할 수 있는 가능성을 대단히 높이고 있다.

○ 본문에서는 이러한 입체화한 반도체소자를 실현하기 위해서 반도체 불순물 도핑기술로써 PD(Plasma Doping)기술에 대하여 그 연구 개발을 중심으로 설명하고 있다. 플라즈마 도핑 방법은 진공용기 내에 시료전극에 시료를 올려놓고 플라즈마를 발생시켜서 플라즈마 중에 존재하는 불순물 이온을 시료표면에 충돌시킴으로써 시료 표면에 불순물 층을 형성하도록 하는 방법이다.

○ 최근 일본에서 개발한 플라즈마 도핑 방법과 장치로는 진공용기의 내벽에 고착한 불순물을 내포한 막이 플라즈마 중의 이온을 충돌시킴으로써 시료의 표면에 스퍼터링으로 불순물의 양이 불순물 이온을 포함한 플라즈마를 진공 용기 내부에서 반복 발생시켜도 변화하지 않도록 내벽에 막을 형성하도록 하는 것이 있다.

○ 또한 미국에서는 애노드 펄스에 의한 플라즈마 도핑 방법과 장치 그리고 통합처리 시스템에서의 플라즈마 도핑 및 이온주입을 위한 방법에 대해서 개발하였다. 플라즈마를 이용한 활용 방법은 반도체 공정에서 식각 및 증착, 금속이나 고분자의 표면처리, 신-물질 합성 등 그 활용이 점점 더 많은 분야로 확대되고 기존의 공정을 대체하고 있다.

○ 이렇게 플라즈마 이용의 응용분야가 점점 더 확대되고 있으나 우리나라는 미국이나 일본 등 선진국에 비해 이 분야의 연구개발과 실용화가 뒤떨어져 있는 것이 사실이다. 향후 플라즈마를 이용한 연구개발이 더욱더 활발하게 이루어져 세계시장에서 선점할 수 있는 기회를 놓치지 않기를 요망하는 바이다.

저자: Bunji MIZUNO
자료유형: 학술정보