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산화공정

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최초 생성일 2025.04.02
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소개글

"산화공정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 서론
1.1. 실험 목적
1.2. 실험 이론 및 원리

2. 실험 방법
2.1. Cleaning 공정
2.2. Furnace 공정
2.3. Inspection 공정

3. 실험 결과
3.1. 결과 분석

4. 토의 사항
4.1. 실험 고찰
4.2. 오차의 원인

본문내용

1. 서론
1.1. 실험 목적

실리콘은 반도체 소자 제조에 널리 사용되는 중요한 재료이다. 이는 실리콘이 고품질의 산화막(SiO2)을 형성할 수 있기 때문이다. 이 산화막은 반도체 소자에서 절연체로 사용되어 전류와 도핑물질의 이동을 막는 역할을 한다. 따라서 고품질의 SiO2 박막을 성장시키는 산화 기술은 반도체 공정에서 매우 중요하다. 이번 실험에서는 열 산화(Thermal oxidation) 방법을 통해 실리콘 웨이퍼 표면에 산화막을 형성시키고, 산화막의 두께 변화를 관찰함으로써 산화 공정의 기본 원리와 공정 변수들에 대해 이해하고자 한다.


1.2. 실험 이론 및 원리

산화공정은 반도체 소자 제조 공정 중 하나로 고온(800～1200℃)에서 산소나 수증기를 주입시키고 열을 가해 실리콘 웨이퍼 표면에 얇고 균일한 실리콘 산화막(SiO2)을 형성시키는 공정이다. 실리콘 산화막은 실리콘 표면에 원하지 않는 오염을 방지하고 반도체 소자에서 매우 우수한 절연체로 전류와 도핑물질의 이동을 막는데 사용되는 물질이다.

딜-그로브의 열 산화 모델(Deal-Grove Model of Oxidation)에 따르면, Si 기판을 고온(1000℃ 전후)하에서 산소 등의 산화성 가스에 노출시키면, Si 표면이 산화되어 SiO2 막이 형성된다. SiO2 막 내에서의 실리콘 확산도는 O2의 확산도보다 매우 작기 때문에, 화학반응은 Si-SiO2의 경계면에서 일어난다. 이로 인해 열 산화에 의해서 형성되는 경계면은 대기 중에 노출되지 않아 불순물에 대해 비교적 자유롭다. 상온에서는 Si 및 산소분자 모두 자연산화층을 통해 확산할 수 있을 만큼 활동적이지 못하기 때문에 곧 반응이 멈추게 되어 산화층의 두께는 25Å을 넘지 못한다.

산화공정에는 건식산화와 습식산화의 두 가지 방법이 있다. 건식산화는 Si(solid) + O2(gas) → SiO2(solid) 반응에 의해 산화막이 형성되며, 습식산화는 Si(solid) + 2H2O → SiO2(solid) + 2H2 반응에...


참고 자료

태그

#실리콘 #산화막 #열 산화 #건식 산화 #습식 산화 #산화 공정 #반도체 소자 #절연체 #AFM #오차

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