Si oxidation 실험 리포트

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험 방법

4. 실험 이론

5. 참고 문헌

본문내용

제는 대기압 산화에서와 같다.
(4) 산화공정 시스템
웨이퍼 세척 → 산화 → 표면 검사 → 측정 → 마스킹
3) Dry Oxidation과 Wet Oxidation의 차이점
Dry Oxidation : Si + O₂→ SiO₂
Wet Oxidation : Si + H₂O → SiO₂+ 2H₂
Dry Oxidation의 경우 매우 높은 순도의 Oxygen을 사용한다. 따라서 속도는 느리지만 Wet Oxidation에 의해 얻어진 oxide보다 높은 density를 갖는 oxide이다. Wet Oxidation의 경우 95℃인 DI water가 담긴 bubbler를 산소가 통과하여 이루어 진다. Wet Oxidation의 경우 Oxide를 이루는 속도는 빠르지만 조직이 치밀하지 못할 수 있다.
4) Oxide의 4가지 charge
(1) interface-trapped charges
Silicon과 Silicon Oxide의 경계에서 발생한다. Silicon-forbidden bandgap에 energy states를 가진다. Oxidation 과정, metallic impurities 혹은 bond-breaking process과 연관되어 생긴다.
(2) fixed oxide charge
Silicon과 Silicon Oxide의 경계에서부터 약 30Å 아래부분에서 발생한다. charge density는 ~ 정도 이다. oxidation과 annealing condition과 방향에 따라 달라진다.
(3) mobile ionic charge
Sodium, Potassium, Lithium과 같은 alkali ion들로 인해 생기고 전기장이 존재할 때 상온에서도 alkali ion들은 이동 가능하다. chlorine 분위기에서 funace tube를 세척하거나 phosphsilicate glass로 gettering 혹은 masking layer를 사용함으로써 최소화 시킬 수 있다.
(4) oxide trapped charge
oxide 덩어리에 갇혀있는 holes나 electrons에 따라 양이나 음의 값을 갖는다. ionizing radiation, avalanche injection 혹은 high current에 의해 발생한다.
5) 주어진 시편의 색으로 산화막 두께 측정
산화막과 질화막의 색이 다르게 나타나는데, Si 산화막 자체는 투명하고 wafer에서는 색을 가진다. 색의 요인으로는 막의 특성인 굴절률과 측정하는 각도, 막의 두께이다. 색의 각 order를 통해서 두께를 결정하게 된다. 간단한 경우로 빛이 수직으로 입사하는 경우, 극대와 극소 간섭은 막의 두께가 특정한 order에서 발생한다. 백색광은 자, 청, 연두, 녹 등 7가지 색이 혼합된 것으로 반사될 때 보강된 성분은 막의 두께가 1/4 파장의 기수배에 해당하는 것들이고, 소멸 간섭은 막의 두께가 짝수배인 경우에 생긴다. 그래서 막은 보강된 성분들의 한 조합에 해당하는 반사광이 어떤 색으로 나타난다. 증착으로 형성된 막을 관찰하고, 여러 가지 색으로 된 백색광을 조사 시키면 이 때 관측된 색에 해당하는 막의 두께를 색 구분표(color chart)에서 찾아 볼 수 있다. 증착과정이 진행 중이라면 7가지 색의 계열이 반복해서 나타날 것이다. 1회 반복해서 나타나면 그 막의 두께가 1/4 파장임을 의미한다. 이 때 order를 알 수 없을 때 fringe를 이용하는 방법이 있다.
5. 참고 문헌
반도체 전자 공학 - 이정한
반도체 (공정 및 측정) - 전자자료사 편집부
박막 프로세스의 기초 - 금원찬 외 공저
박막공학의 기초 - 최시영 외 공저
재료과학 - Barrett 외

키워드

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