반도체 공정의 산화

반도체 제조에서는 반응성이 높은 다양한 화학물질이 다양한 공정에 사용됩니다. 이러한 물질의 상호 작용은 특히 서로 접촉할 때 단락과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다. 산화 공정은 웨이퍼에 다양한 화학 물질 사이의 장벽 역할을 하는 산화물 층으로 알려진 보호 층을 생성하여 이러한 문제를 방지하는 데 중요한 역할을 합니다.

산화의 주요 목표 중 하나는 웨이퍼 표면에 이산화규소(SiO2) 층을 형성하는 것입니다. 종종 유리 필름이라고 불리는 이 SiO2 층은 매우 안정적이며 다른 화학 물질의 침투에 대한 저항력이 있습니다. 또한 회로 사이의 전류 흐름을 방지하여 반도체 장치가 제대로 작동하도록 보장합니다. 예를 들어, MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)에서 게이트와 전류 채널은 게이트 산화물로 알려진 얇은 산화물 층에 의해 격리됩니다. 이 산화물 층은 게이트와 채널 사이의 직접적인 접촉 없이 전류 흐름을 제어하는 ​​데 필수적입니다.

반도체 공정 순서

산화 공정의 유형

습식산화

습식 산화는 웨이퍼를 고온 증기(H2O)에 노출시키는 것을 포함합니다. 이 방법은 산화 속도가 빠른 것이 특징이므로 상대적으로 짧은 시간에 더 두꺼운 산화물 층이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. H2O는 산화 공정에 일반적으로 사용되는 다른 가스보다 분자 질량이 작기 때문에 물 분자가 존재하면 더 빠른 산화가 가능합니다.

그러나 습식 산화는 빠르지만 한계가 있습니다. 습식 산화에 의해 생성된 산화물층은 다른 방법에 비해 균일성과 밀도가 낮은 경향이 있습니다. 또한 이 공정에서는 수소(H2)와 같은 부산물이 생성되는데, 이는 때때로 반도체 제조 공정의 후속 단계를 방해할 수 있습니다. 이러한 단점에도 불구하고 습식 산화는 더 두꺼운 산화물 층을 생성하기 위해 널리 사용되는 방법으로 남아 있습니다.

건식산화

건식 산화는 종종 질소(N2)와 결합된 고온 산소(O2)를 사용하여 산화물 층을 형성합니다. 이 공정의 산화 속도는 H2O에 비해 O2의 분자량이 더 높기 때문에 습식 산화에 비해 느립니다. 그러나 건식 산화에 의해 형성된 산화물 층은 더 균일하고 밀도가 높기 때문에 더 얇지만 고품질의 산화물 층이 필요한 응용 분야에 이상적입니다.

건식 산화의 주요 장점은 수소와 같은 부산물이 없어 반도체 제조의 다른 단계를 방해할 가능성이 적은 보다 깨끗한 공정을 보장한다는 것입니다. 이 방법은 MOSFET용 게이트 산화물과 같이 산화물의 두께와 품질을 정밀하게 제어해야 하는 장치에 사용되는 얇은 산화물 층에 특히 적합합니다.

자유 라디칼 산화

자유 라디칼 산화 방법은 고온 산소(O2)와 수소(H2) 분자를 활용하여 반응성이 높은 화학적 환경을 조성합니다. 이 공정은 더 느린 산화 속도로 진행되지만 생성된 산화물 층은 탁월한 균일성과 밀도를 갖습니다. 공정에 포함된 높은 온도는 산화를 촉진하는 반응성이 높은 화학종인 자유 라디칼의 형성으로 이어집니다.

자유라디칼 산화의 주요 이점 중 하나는 실리콘뿐만 아니라 반도체 장치의 추가 보호층으로 자주 사용되는 질화규소(Si3N4)와 같은 다른 물질도 산화시키는 능력입니다. 자유 라디칼 산화는 다른 유형의 실리콘 웨이퍼에 비해 원자 배열이 더 조밀한 (100) 실리콘 웨이퍼를 산화하는 데에도 매우 효과적입니다.

자유 라디칼 산화에서 높은 반응성과 제어된 산화 조건의 결합으로 균일성과 밀도 측면에서 모두 우수한 산화물 층이 생성됩니다. 이는 특히 고급 반도체 장치에서 신뢰성과 내구성이 뛰어난 산화물 층이 필요한 응용 분야에 탁월한 선택입니다.

---

Semicorex는 고품질을 제공합니다.SiC 부품확산 과정을 위해. 문의사항이 있거나 추가 세부정보가 필요한 경우, 주저하지 말고 저희에게 연락해 주세요.

전화번호 +86-13567891907에 문의하세요.

이메일: sales@semicorex.com