VLSI공정 2장 문제정리

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본문내용

a) 각각의 반응식을 완성하라.
Si + O2 → SiO₂
Si + 2H2O →SiO₂+2H₂↑
b) 습식산화의 속도가 빠른 이유는 무엇인가?
습식산화는 산소소스로서 O₂대신 H₂O를 사용하고 고온에서 H₂O는 분리되어 수산화물(HO)를 형성하는데 이것은 O₂보다 더 빠르게 실리콘 산화물로 확산될 수 있다. 따라서 습십산화공정은 건식 산화공정보다 상당히 높은 산화율을 가진다.
c) MOSFET의 게이트 산화막은 어떤 방식으로 성장하는가?
게이트 산화막은 처음부터 순수하게 건식산화(O2)로만 성장시킨다. 건식은 습식보다 더낮은 성장률을 나타내지만 산화막의 품질이 더 우수하므로 산화막 형성시 건식산화 공정을 이용한다.
산화막 quality가 좋아야 하므로 oxidation 하기전에 특별한 클리닝을 한다.
RCA1, RCA2 클리닝을 차례로 한다. 암모니아와 염산 수용액 + 과산화수소를 70~80도씨로 가열하면서 클리닝한다. metal 이 게이트 산화막에 들어가면 트랜지스터의 Vth 가 바뀌기 때문에 반드시 금속성분은 제거되야한다.
a) LOCOS는 어떤 방식으로 성장하는가?
LOCOS : Local Oxidation of Si
두꺼운 산화막을 성장시키는 것이므로 산화율이 높은 습식산화를 이용한다.
a) 자연산화막이란 무엇인가?
실리콘이 공기중에 노출되면 산소와 결합하여 약20Å 두께의 자연산화막이 형성된다.

<중 략>

Qf(fixed oxide charge): 일반적으로 양전하이며, 산화막/실리콘 계면에서 대략
30Å이내인 SiO₂영역에 존재한다. 실리콘과 O₂의 화학량론적 불일치로 생긴다.
Qm(mobile ionic charge): 산화막의 불안정한 전기적 특성의 알칼리 이온들의 오염에 의한 것으로 사용되는 화학물질, 산화분위기, 게이트전극 물질등의 경로를 통해서 유입된다.
Qot(oxide trapped charge): 산화막내의 포획된 전자나 정공에 의해 생성. 이온화를 일으키는 방사광으로부터 이와 같은 전하들이 발생되며, 포획되는 전하는 대부분 양전하이다.

참고자료

· 없음