[반도체공정]Thermal Process 열공정 레포트 및 문제풀이

소개

반도체 열공정 레포트입니다. 뒤에 문제풀이가 있어 이해를 도울 수 있습니다.

목차

I. Thermal process hardware
1. Furnace
2. Control system
3. Gas delivery system
4. Loading system
5. Exhaust system
6. Processing tube

II. Oxdiation

III. Oxidation rate

IV. Dry oxidation

V. Wet oxidation

VI. High-pressure oxidation

VII. Diffusion

VIII. Deposition and drive-in

IX. Annealing

X. Chemical Vapor Deposition

XI. Rapid Thermal Processing

XII. Review Questions

본문내용

실리콘은 산소와 매우 잘 반응한다. 따라서 자연에서 quartz sand와 같은 silicon dioxide의 형태로 대부분 존재한다. SiO2는 실리콘 표면을 완전히 덮는 밀도가 높은 물질이다. SiO2 층이 두꺼워짐에 따라 산소 분자들은 그 아래에 있는 실리콘 원자에 확산하여 도달하기 어려워진다. 따라서 맨 실리콘이 대기에 노출되면 공기 중 산소나 물 분자와 반응하여 native oxide가 얇게 형성 된다.(10~20nm)
실리콘의 oxidation은 IC 공정 전반에 걸쳐 사용되는 기본 공정이다. Silicon dioxide는 많은 용도가 있다. 그 중 하나는 diffusion mask로 대부분의 dopant는 단결정 실리콘보다 SiO2에서 확산 속도가 훨씬 낮다. 따라서 SiO2를 적절히 etching함으로써 정해진 구역에 실리콘 기판을 도핑할 수 있다. 이 때 masking oxide의 두께는 약 5000Å이다.
또한 screen mask로서 ion implantation 공정에서도 사용될 수 있다. 실리콘의 오염을 막고 또한 단결정 실리콘 기판에 이온이 채널링 되는 것을 막는다. screen oxide의 두께는 약 100~200Å이다.
열적으로 생성된 SiO2는 또한 Local oxidation of silicon(LOCOS) 및 Shallow Trench Isolation(STI) 형성에 있어서, silicon nitride의 pad layer로 사용된다. 이 pad oxide의 응력 완충 작용이 없으면 LPCVD 질화 실리콘 막이 깨지고 경우에 따라서는 인장응력(1010dyne/cm2)에 의해 실리콘 웨이퍼가 깨질 수 있다. Pad oxide의 두께는 150Å이다.
SiO2는 STI 공정에서 trench fill 전에 오염을 막기 위한 장벽층으로도 사용된다. Trench fill이란 undoped silicate glass(USG)가 trench를 채워..

<중 략>

참고자료

· 없음