재료공학실험 ( 재료의 산화실험( SiO2 ) )

소개

실리콘 산화막(SiO2)의 두께 및 굴절율을 타원해석기(Ellipsometer)로 측정한 결과를 바탕으로 작성한 레포트입니다.

목차

1. SiO₂박판 두께 측정
2. 반도체 공정중 Oxidation 사용분야
3. 건식산화(dry oxidation)와 습식산화(wet oxidation)의 차이, 장단점
※ Reference

본문내용

1. SiO₂박판 두께 측정
- 장치
실리콘 산화막(SiO2)의 두께 및 굴절율을 타원해석기(Ellipsometer)로 측정
- 측정
633.0nm에서 분광타원해석기를 사용하여 측정된 타원해석상수 delta(△)와 psi(Ψ)로부터 두께와 굴절률을 구한다. 두께와 굴절률을 구하기 위해 단결정 실리콘 기판위에 산화막의 구조를 2층 model을 사용하여 분석하였다. 실리콘 기판은 복소굴절률을 가지며 계면과  맨윗층은 각각 두께와 실수굴절률을 가진다. 바닥층은 단결정 실리콘이며 맨윗층은 amorphous  silicon dioxide으로 분석한다.
- 측정 범위 : 3～700nm
2. 반도체 공정중 Oxidation 사용분야
- 반도체의 단 위공정
광학처리(photo-lithography), 산화막형성(Oxidation), 불순물주입(Ion implantation), 불순물확산(Diffusion), 화학증착공정(Chemical vapor deposition),
금속층 형성 공정(Metalization), 식각공정(Etching)

- 반도체의 표면보호, 확산 마스킹, 절연체로 사용을 위해 SiO₂산화막을 도포 한다
- 온도는 일정한 시간에 두꺼운 산화막을 성장시키기 위해서는 충분히 높아야 하지만 결정결함을 감소시키기 위해서는 가능한 낮은 온도 범위에서 선택

참고자료

· - Introduction to solid state physics,7th edition (Charles Kittle)
· - http://smdl.snu.ac.kr/Lecture/semi_process/data/ch101.ppt
· - http://home.mokwon.ac.kr/