잉곳, 반도체, 박막 제조 공정

소개

잉곳에서부터 반도체, 박막제조기술공정에 대해 자세하게 정리해놓았습니다.
내용이 방대하니 필요한 부분만 추출해서 레포트로 제출해도 좋습니다.
다른 사람들은 3~4장 제출할때 16장을 제출하니 다들 놀라더군요..ㅋㅋ
당연히 A+받았구여...ㅋㅋ
반도체나 재료관련 전공자들에게 많은 도움이 될 것입니다.
이 자료 제출하시고 A+받으세요..^^

목차

실리콘 단결정(single crystal)
- 초크랄스키법(CZ법)
- 플롯존법(Float Zone Method, FZ)
* 그 외의 결정 성장법

반도체 제조 기술
1. 워이퍼 세척
2. 웨이퍼 표면의 오염원과 오염원의 검출
3. 웨이퍼 세척 과정
4. 에칭
5. 습식 식각
6. 실리콘의 습식 식각
7. 열산화막의 습식 식각.
8. 질화 실리콘의 습식 식각
9. 건식 식각
10. 이온주입 (Ion Implantation)
11. 이온 주입의 특징 및 응용
12. 손상(Damage) 및 어닐링(Annealing)

박막 증착의 기술 및 공정
- 개요
1. 기화법 (Evaporation)
2. 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition)
(1) CVD 장치
(2) 박막 성장 메커니즘
3. 스퍼터 증착(Sputter deposition)
(1) 스퍼터링의 정의
(2).스퍼터링의 종류

본문내용

CZ법에서 단결정 실리콘덩어리(ingot)는 단결정 실리콘 종자(seed)를 용융된 실리콘과 접촉시킨 후 천천히 위로 끌어올리면서 냉각 고화하여 성장된다. 현재 Cz법은 직경이 250이고 무게가 100 이상인 실리콘 단결정을 상업적으로 생산할 능력을 가지고 있으며, 실험적으로 300 크기의 웨이퍼도 보고되어 있기 때문에 당분간은 크기에 대한 제한을 받지 않을 것이다.
CZ 단결정 성장장치의 모양을 그림 5.2.1에 나타내었다. 성장공정은 실리콘의 녹는점인 1412의 고온에서 이루어진다. 용융상으로부터 결정 성장을 방해할 수 있는 SiO2나 Si3N4의 생성을 막기 위해서는 성장기 내부에 공기의 출입을 막는 것이 필수적이다. 성장기 내부는 고순도의 아르곤 기체를 주입하여 약 2030 torr의 압력을 유지한다. 흑연(graphite) 가열 장치는 용융 실리콘과 성장중인 결정에 적절한 온도를 제공한다. 단결정 성장장치는 온도 변화, 진동, 가스의 주입 등에 매우 민감하기 때문에 안정적인 성장 조건을 결정하기 위해 다양한 조업 변수의 영향을 이론적으로 해석할 수 있는 전산모사법이 사용되고 있으며 현재에도 이의 개선을 위하여 많은 연구가 계속되고 있다.
단결정 실리콘의 성장을 위해 성장기 내부에 다결정 실리콘 원료를 넣고 얻어지는 실리콘이 적절한 전기적 특성을 나타내도록 하기 위해 정해진 양의 도펀트를 첨가한다. 성장기를 밀봉한 후에 적당한 기체의 흐름과 압력을 유지하고 다결정 실리콘을 용융시켜 실리콘이 완전히 녹으면 성장기의 온도를 실리콘의 녹는점보다 몇 도정도 높게 유지한 후 적절한 회전속도(보통 15rpm)로 성장기를 회전시키면서 단결정을 성장한다.
원하는 결정 배향(orientation)을 가진 실리콘 결정으로부터 자른 종자(seed)는 길이가 약 100이고 직경이 약 10 정도로서 종자 결정의 배향이 성장될 단결정 실리콘
의 배향을 결정한다. 주로 사용되는 결정 배향은 <100>과 <111>이지만 때때로 <110>이 사용되기도 한다.

참고자료

· 1. Stanley Wolf , Richard N. Tauber, Silicon Processing for the VLSI Era,Lattice Press 1986 , pp.283
· 2. Stanley Middleman, K.Hochberg , Process Engineering Analysis in Semiconductor Device Fabrication , Mc Graw-Hill,Inc., 1995, pp595
· 3. 윤현민, 이형기 , 반도체 공학, 복두출판사, 1995, pp.218
· 4. 김형열, 반도체 공정 및 측정 , 전자자료사, 1995, pp.123
· 5. 이종덕, 실리콘집적회로 공정기술, 대영사, 1997, pp.149
· 6.반도체 산업 및 반도체 재료 산업의 실태와 전망, 데이콤 산업연구소,1998,pp.117