반도체공정순서 및 박막 증착법

소개글

반도체 공정 과정 및 박막 증착 방법

목차

반도체 공정 순서도
Poly silicon Creation
Crystal Pulling
Wafer Slicing
Lapping & Polishing
Wafer Epitaxial Processing
Oxidation Layering
Photoresist Coating
Patten Preparation.
Stepper Exposure
.
.

본문내용

Poly silicon Creation
다결정의 실리콘을 만들어야 단결정의 실리콘을 만들 수 있겠죠. 노안에 정제된 3염화합물을 수소가스를 섞어 다결정 실리콘을 만들고, 이때 전기적으로 가열한 Tantalum(탄탈륨:Ta) 금속 심지의 표면 위에 다결정 실리콘을 성장 시킵니다.
그 후 다결정 실리콘을 불화수소산 속에서 녹인 후 정제하여 다결정 실리콘 주괴(ingot)를 만듭니다. 다결정 실리콘은 불규칙적인 격자배열로 반도체소자에 적합한 전기적 특성을 갖지 않아서 이를 `Crystal Pulling`이라는 과정을 통해 단결정을 만들어야 합니다.
Crystal Pulling
자. 단결정 실리콘을 만들 때는 주로 쵸크랄스키법(CZ) 을 사용하는 Crystal Pulling 과정을 통해 만들어 집니다. (결정구조에서 설명 했었는데..흠..)
이런 그림 많이 보셨지요. 진공의 도가니(그릇) 속에 고순도의 다결정 실리콘을 넣고 As(arsenic), B(boron), P(phosphorus) 와 Sb(antimony)등을 넣고 1400°의 온도로 녹입니다. 이 때 불활성 기체인 아르곤 가스를 넣어줍니다. 진공중에 아르곤 가스를 넣어주는 것은 불순물등의 오염을 막기 위한 것입니다. 이제 용융체 속에 단결정 실리콘으로 된 `Seed(씨앗)`를 살짝 담궜다가 천천히 돌려가며 꺼내면 용융체와 `Seed`의 표면장력으로 `Seed`에 적은 양의 용융체가 달라붙게 되고 `Seed`와 똑같은 결정방향을 갖는 단결정 실리콘 `주괴(ingot)`로 식어지게 됩니다.
`주괴(ingot)`의 지름은 온도와 추출하는 속도에 의해서 결정되는데 보통 150mm(6") 와 200mm(8") 지름으로 만들어 지는데 최근에는 300mm(12") 와 400mm(16") 지름의 주괴도 개발 중이라고 합니다. `Seed(씨앗)`으로부터 용융체를 끌어올리는 Crystal Puller는 커다란 콘크리트 구조물 안에 설치되는데 이것은 진동을 조절하고 적절한 방향을 유지하고, 표면장력이 교란되는 것을 막아줍니다. 도가니 속에서 결정을 성장할 때 어려운 점의 하나가 용융된 재로가 용기로의 측면과 닿게 되면 그 결과로 용기 벽의 영향으로 응고되는 과정에서 성장된 결정에 응력(Stress)이 생기게 되어 완전한 격자구조에서 벗어나게 될 수 있다는 것입니다. 용융점이 높아서 용기의 안쪽에 재료가 부착하려는 경향 때문에 가열장치에는 식혀주는 냉각장치를 포함하는데 이는 공정이 진행되는 동안 정교하게 온도를 조절하여 실제적으로 주괴(ingot)의 지름을 결정하는 양쪽끝의 구성을 가능하게 해 줍니다.
Wafer Slicing
단결정 실리콘 `주괴(ingot)`는 실리콘 결정 방향에 따라 특징이 달라집니다. 웨이퍼로 잘리기 전에 주괴는 이러한 방향을 표시하기 위해 한 개 혹은 두 개의 평면(Flat ) 으로 잘려지게 됩니다. 결정구조에서 어떤 방향에 따라 달라 진다고 설명했었지요..
주괴의 방향을 표시한 후에 정교한 톱(ID Saw) 으로 얇게 자르는데 이를 슬라이싱 한다고 하지요.

참고 자료

없음