미세전자 공학 CVD기법 재료과학

목차

미세전자 공학 – STEPHEN A. CAMPBELL 원저
화학기상증착법(CVD)

13.1 실리콘의 증착을 위한 기본적인 CVD 시스템( A Simple CVD System for the deposition of Silicon)
13.2 화학적 평형과 질량 운동의 법칙(Chemical Equilibrium and the Law of Mass Action)
13.3 가스 흐름과 경계층(Gas Flow and Boundary Layers)
13.4 간단한 CVD 시스템의 고찰(Evaluation of the Simple CVD System)
13.5 유전체의 대기중 CVD(Atmospherric CVD of Dielectrics)
13.6 열벽 체계에서 유전체와 반도체의 저압 CVD공정(Low-Pressure CVD of Dielectrics and Semion dictors in Hot wall Systems)
13.8 금속 CVD(
요약

본문내용

화학기상증착법(CVD)

지난 장은 물리학적인 바탕으로 박막을 증착하는 방법(이베포레이션과 스퍼터링)에 대한 것이었다. 이것들을 물리적인 프로세스라고 하는데 그 이유는 그러한 기술이 화학 반응과 관련이 없기 때문이다. 오히려 그 방법들은 물질의 증기를 열(이베포레이션)이나 이온 충돌(스퍼터링)에 의해 증착시킨다. 실리콘 IC에 들어가는 금속 박막이 거의 이러한 방법으로 만들어지고 있기는 하지만, 물리적인 프로세스는 공정 상의 주요한 문제점을 가지고 있다. 그것은 마이크로 집적회로 상의 접촉면이 매우 미세하므로 불순 입자의 영향이 크기 때문이다. 더욱이 이러한 방법들은 절연체나 반도체 박막의 증착에는 적합하지 않다. 이 장에서는 화학적인 반응에 기초한 박막증착법을 소개하고자 한다. 화학 물질은 일반적으로 가스 상의 혼합물로 공급된다. 확실히 최종 산물의 화학적 결합상태는 공급된 가스와는 다르다.

화학기상증착법(CVD)은 가장 널리, 여러 물질에 걸쳐 사용된다. 열적 CVD는 집적회로 생산에 있어서 에피택셜한 성장의 기본 기술로 이용되고 있다. 개량된 열적 CVD는 보다 낮은 온도에서 증착할 수 있도록 화학 반응에 필요한 에너지를 플라즈마와 광학적 에너지로부터 공급받고 있다. 애석하게도 CVD는 아직 자체적으로 명료한 분석이 이뤄지지 않고 있다. 반응조 내의 가스 흐름과 화학 반응에 대한 정량적인 설명이 필요하며, 이 장에서는 도입부에 기본 적인 CVD 시스템을 소개하고 이어지는 두 개의 절에 챔버 내의 가스 흐름과 화학 반응을 이해하는 데 필요한 수식들에 대해 논하겠다. 이 장의 나머지 부분은 여러 가지 형태의 증착 시스템과 특별한 가스들의 화학적 특성들에 대해 논하겠다.

13.1 실리콘의 증착을 위한 기본적인 CVD 시스템( A Simple CVD System for the deposition of Silicon)

CVD 시스템에 대한 이해를 시작하기 위해 그림 13.1에 나타난 간단한 반응조에 대해 생각해보자. 반응조는 수직 단면도로 보이는 튜브로 나타내었다. 튜브의 벽은 온도 Tw로 유지된다. 튜브 중앙에 위치한 서셉터에 하나의 웨이퍼가 놓여있다. 이 서셉터는 온도 Ts로 유지되고 일반적으로 Ts>>Tw이다.

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미세전자 ,   공학 ,   CVD기법 ,   재료과학 ,   실리콘 증착