실리콘 표면에 이산화규소가 형성되는 현상을 산화라고 하며, 안정적이고 접착력이 강한 이산화규소의 생성은 실리콘 집적회로 평면 기술의 탄생으로 이어졌습니다. 실리콘 표면에 이산화규소를 직접 성장시키는 방법은 여러 가지가 있지만, 일반적으로는 고온의 산화 환경(산소, 물)에 실리콘을 노출시키는 열 산화법을 사용합니다. 열 산화법은 이산화규소 막의 두께와 실리콘/이산화규소 계면 특성을 제어할 수 있다는 장점이 있습니다. 플라즈마 양극 산화법과 습식 양극 산화법과 같은 다른 이산화규소 성장 기술도 있지만, VLSI 공정에서는 널리 사용되지 않고 있습니다.
실리콘은 안정적인 이산화규소를 형성하는 경향이 있습니다. 새로 쪼개진 실리콘이 산화 환경(산소, 물 등)에 노출되면 상온에서도 매우 얇은 산화막(<20Å)이 형성됩니다. 고온에서 산화 환경에 노출되면 더 두꺼운 산화막이 더 빠른 속도로 생성됩니다. 실리콘으로부터 이산화규소가 형성되는 기본 메커니즘은 잘 알려져 있습니다. Deal과 Grove는 300Å보다 두꺼운 산화막의 성장 동역학을 정확하게 설명하는 수학적 모델을 개발했습니다. 그들은 산화가 다음과 같은 방식으로 진행된다고 제안했습니다. 즉, 산화제(물 분자와 산소 분자)가 기존 산화막을 통해 Si/SiO2 계면으로 확산되어 실리콘과 반응하여 이산화규소를 형성합니다. 이산화규소 형성의 주요 반응은 다음과 같습니다.
산화 반응은 Si/SiO2 계면에서 발생하므로 산화층이 성장함에 따라 실리콘이 지속적으로 소모되고 계면이 점차 실리콘을 침식합니다. 실리콘과 이산화규소의 밀도 및 분자량을 고려하면 최종 산화층 두께에 대해 소모되는 실리콘의 양은 44%임을 알 수 있습니다. 따라서 산화층이 10,000Å 성장할 경우 4400Å의 실리콘이 소모됩니다. 이러한 관계는 표면에 형성되는 계단의 높이를 계산하는 데 중요합니다.실리콘 웨이퍼이러한 계단식 구조는 실리콘 웨이퍼 표면의 각기 다른 위치에서 산화 속도가 다르기 때문에 나타나는 현상입니다.
또한 당사는 산화, 확산 및 어닐링과 같은 웨이퍼 가공에 널리 사용되는 고순도 흑연 및 탄화규소 제품도 공급합니다.
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게시 시간: 2024년 11월 13일