-
반도체 산화 공정(Oxidation), 반도체 8대 공정에 대해 알아보자반도체_바다 2018. 7. 9. 02:11
산화 공정은 다른 공정들과 달리 반도체 웨이퍼의 표면을 보호하기 위한 공정이에요.
중요하지 않다고 생각할 수도 있지만 우리가 필요로하는 산화막을 형성해주는 공정으로 중요한 역할을 합니다.
오늘은 반도체 8대 공정 웨이퍼, 산화, 포토, 식각, 박막, 금속배선, EDS, 패키징 공정 중 두번째에 해당하는 산화 공정에 대해서 알아보겠습니다.
산화 공정이란?
산화 공정이란 공정에서 발생하는 여러 불순물로부터 웨이퍼의 표면을 보호하는 막을 생성하는 과정입니다.
이떄의 산화막은 절연체로써 회로와 회로 사이 누설 전류가 흐르는 것을 막아줍니다. 또한, 이후에 진행되는 식각 공정에서 원하지 않는 부분이 식각되지 않도록 식각 방지막 역할도 하게 됩니다. 이렇게 웨이퍼의 표면을 산화막을 통해 보호해줌으로써 많은 역할을 수행합니다.
주로 고온에서 산소나 수증기를 웨이퍼 표면에 뿌려 얇고 균일한 SiO2(실리콘 산화막)을 형성시킵니다.
산화막의 역할을 정리하면 '1. 웨이퍼 표면의 보호, 2. 포토 공정 및 이온 주입시에 마스커 역할, 3. 소자 분리 역할, 4. Insulator 역할'이 있습니다.
산화 공정 방법은?
우선 산화 공정 방법에는 크게 열산화, 화학적 기상 증착 산화, 전기 화학적 산화 등 여러 산화 공정 방법이 있습니다.
얇고 균일한 실리콘 산화막을 형성하기 위해서는 주로 열산화 방법이 사용되고 있습니다. 또, 이러한 열산화 방법에는 사용되는 기체에 따라 습식 산화와 건식 산화로 구분할 수 있습니다.
1. 건식 산화 (Dry oxidation)
건식 산화는 우선 순수한 산소만을 이용하기 때문에 산화막 성장속도가 느려 주로 얇은 산화막이 필요로 할 때 쓰입니다. 성장속도가 느리다는 것은 막의 두께 조정에 유리하기 때문에 장점으로 볼 수 있습니다. 또한, 느리게 성장되는 만큼 꼼꼼하게 쌓이기 때문에 질 좋은 산화막을 형성 가능합니다.
2. 습식 산화 (Wet oxidation)
습식 산화는 건식과 달리 산소와 수증기를 함께 사용합니다. 이러한 이유로 산화막 성장속도가 빨라서 두꺼운 산화막 형성에 유리합니다. 하지만 산화막의 질이 건식 산화에 비해 안 좋다는 단점이 있습니다.
위에서 살펴본 것 처럼 산화막은 반도체 공정에서 꼭 필요하고, 반도체 소자의 크기가 작아짐에 따라서 산화막의 두께는 그 크기를 결정하는데에 큰 요소가 됩니다. 그렇기 때문에 이러한 산화막의 두께를 줄이기 위해 산화 공정의 다양한 변수를 조율하여 개선하고 있고, 그 요소에는 농도, 시간, 압력 등 다양합니다. 반도체 소자의 크기는 앞으로도 줄어드는 방향으로 발전될 것이기 때문에 이러한 변수를 통한 산화 공정 개선에 많은 관심이 필요합니다.
[반도체 공정 관련 도움되는 정보]
2018/07/04 - [분류 전체보기] - 반도체 8대 공정. 어떤 공정들이 있을까?
2018/07/04 - [분류 전체보기] - 메모리 반도체 & 비메모리 반도체에 대해 제대로 이해해보자
2018/07/08 - [분류 전체보기] - 실리콘 웨이퍼(Wafer) 공정, 반도체 8대 공정에 대해 알아보자
'반도체_바다' 카테고리의 다른 글
초고진공, 반도체 공정에 필수적인 진공 (0) 2018.07.18 포토 공정 (Photolithography), 반도체 8대 공정에 대해 알아보자 (4) 2018.07.10 실리콘 웨이퍼(Wafer) 공정, 반도체 8대 공정에 대해 알아보자 (0) 2018.07.08 비메모리 반도체, 비메모리 반도체 투자 필요성과 CPU (2) 2018.07.06 전장사업, 국내기업의 투자와 그 미래 (0) 2018.07.06