MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)

소개글

산화막 종류에 따른 MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)소자를 직접 제작하고, 작동원리를 이해한다.

목차

1. 실험목적
2. 실험방법
3. 실험결과 및 고찰
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
산화막 종류에 따른 MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)소자를 직접 제작하고, 작동원리를 이해한다.

2. 실험방법
(1) Cleaning
① Piranha cleaning
Si wafer를 : = 4 : 1로 만든 용액에 10분간 담가두어 wafer 위의 유기물을 제거한다.
② HF cleaning
HF : D.I water = 1 : 10 용액에 wafer를 담궈 native oxide를 제거한다.
(2) Gate dielectric deposition
① Thermal oxidation : furnace를 이용하여 까지 온도를 올려 oxide를 성장시킨다.
② Reactive sputtering : RF sputter를 이용하여 상온에서 High-k dielectirc을 증착시킨다. 분당 3.3nm의 속도로 증착이 된다.
(3) Photo-lithography(사진식각공정)
① 웨이퍼 위에 PR약을 뿌려 5초 동안은 500rpm, 그 뒤 35초간 3500rpm의 속도로 스핀 코팅을 돌린다. 5초 동안 500rpm은 골고루 퍼질 수 있게, 35초 동안3500rpm은 얇게 퍼지게 하기위한 목적이다. PR의 두께는 약 1.2~1.5um이 된다.
② Soft bake 과정을 통해 에 2분간 굽는다. 감광막내의 잔여 solvent를 제거하여 감광막 성질을 유지하는 역할을 한다.
③ 마스크를 통하여 빛을 선택적으로 조사시켜 nano 크기인 hole모양의 PR패턴을 형성한다.
④ 현상액(developer)에 넣고 2분간 현상시킨뒤, D.I water에 넣고 1분간 세척한다.
⑤ 웨이퍼표면의 물기를 제거한 후, 마스크의 패턴모양대로 PR이 잘 형성되었는지 확인한다.
(4) Deposition
DC sputter를 이용하여 PR이 형성되어 있는 oxide판 위에 상부전극 Pt를 증착시킨다.
(5) Lift-Off
Pt가 증착된 MOS를 아세톤에 적당한 시간을 둔 후, 면봉으로 PR과 겹쳐져있는 Pt를 누르지 말고 옆으로 밀어내면서 날려버린다.
(6) C-V, I-V curve 측정
측정된 수치를 origin 프로그램을 이용해서 curve를 만든다.



<Fig.1 사진식각공정중 Positive pattering을 이용한 공정>

참고 자료

조교님 설명
재료과학과 공학(William D.Callister Jr.)
Soild State Elecron Devices (Ben G. Streetmen)