[신소재 기초실험] 산화공정
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작성일 20-08-08 08:34
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[신소재 기초실험] 산화공정
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題目 : 산화 공정 (Oxidation)
목적 : 반도체 소자 제조 공정 중 하나로 고온에서 산소나 수증기를 주입시키고 열을 가해 실리콘 웨이퍼 표면에 얇고 균일한 실리콘 산화막을 형성 시키는 공정이다. 이는 중요한 효율로 열 산화에 의해서 형성되는 경계면은 대기 중에 노출되지 않는다.
理論(이론) : 딜-그로브의 열 산화 모델 (Deal-Grove Model of Oxidation)
Si기판을 고온(1000℃ 전후)하에서 산소 등의 산화성 가스에 노출시키면, Si표면이 산화되어 SiO2 막이 형성된다 SiO2 막의 질과 두께를 제어하기 위해서는 산화기구를 알아야한다. 따라서 화학반응은 Si-SiO2의 경계면에서 일어난다. 실리콘 산화막은 실리콘 표면에 원하지 않는 오염을 방지하는 역할 뿐 아니라 반도체소자에 서 매우 우수한 절연체로 전류와 도핑물질의 이동을 막는데 사용되는 물질로 고품질 의 SiO₂박막을 성장시키는 산화기술은 반도체 공정에서 매우 중요하다.
산소분자(O2)등의 산화 종이 우선 SiO2막 표면에 흡착한 후, SiO2막 중을 확산에의해 통과하여 Si 와 SiO2의 계면에 도달하면 그곳에서 Si와반응(산화)하여 SiO2 가 형성된다 다시 말해 SiO2 내에서의 실리콘 확산도는 O2 의 확산도보다 매우 작다.
-Atomic Force Microscopy (AFM)
원자간력 …(省略)
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실험결과/기타
다. 따라서 불순물에 대해 비교적 자유롭다.
Si의 산화를 고온에서 하는 이유는 상온에서는 Si 및 산소분자 모두 자연 산화층을 통해 확산할 수 있을 만큼 활동적이지 못하기 때문일것이다 따라서 곧 반응은 멈추게 되고 이때 산화층의 두께는 25Å을 넘지 못한다.
