[반도체공정]산화공정

소개

반도체 공정중 산화공정에 대한 기초를 공부하기 위해서 대학교에서 배운 내용을 바탕으로 정리 해놓았습니다.

목차

화학공학의 응용- 반도체 제조공정
반도체 제조의 주요 화학반응 공정 - 산화(oxidation) 공정

본문내용

전기적으로 부도체인 산화막 층은 반도체 소자에 있어 게이트 산화층(gate oxide), 필드 산화층(field oxide), 축전기 산화층(capacitor oxide), 자동정렬 마스크(self-aligned mask), 표면 보호막(surface passivation film), 층간 절연막(interlayer dielectric) 등 매우 다양한 용도로 사용되고 있다. 실리콘 IC가 현재의 인기를 누리게 된 주된 이유 중의 하나도 실리콘이 손쉽게 양질의 산화규소(SiO2) 층을 형성할 수 있다는 데 있다. 실리콘 위에 SiO2 층을 형성시키는 방법은 여러 가지가 있는데, 이들은 열 산화(thermal oxidation)법, 화학기상증착(chemical vapor deposition; CVD)법, 그리고 전기화학적 산화(electrochemical oxidation; anodization)법 등이다. 이중 본 절에서는 열 산화법에 대해 소개하기로 한다.
열 산화법은 산화층 내부와 SiO2/Si 계면에 결함을 거의 생성시키지 않는 방법으로서 우수한 특성의 절연막을 형성시킬 수 있는 기술이다. 이 기술은 산화 반응에 사용되는 기체의 종류에 따라 건식 산화(dry oxidation)법과 습식 산화(wet oxidation)법으로 구분되는데, 반응기체로 순수한 산소를 사용하는 경우를 건식 산화라 하고, 산소와 수증기의 혼합물을 사용하는 경우를 습식 산화라 한다.
열 산화 공정은 일반적으로 수평 원통형 전기로 반응기에서 진행되고, 이때 반응기 시스템은 크게 네 부분 즉, 반응 기체들을 보관하고 공급해 주는 원료기체 캐비넷(gas source cabinet), 전원 공급장치와 석영반응기, 열전쌍(thermocouples), 가열코일 등을 포함하고 있는 전기로 캐비넷(furnace cabinet), 웨이퍼를 공급해 주는 공급 준비실(load station), 그리고 컴퓨터 제어기(computer controller)로 구성된다. 현재 실리콘 IC의 제조에 많이 사용되고 있는 산화 반응기들은 8인치 웨이퍼를 한꺼번에 200장까지 처리할 수 있는 능력을 가지고 있다.

참고자료

· 없음