검수요청.png검수요청.png

습식산화

위키원
이동: 둘러보기, 검색
습식산화(Dry oxidation)와 건식산화.

습식산화(Wet oxidation)는 반도체 산화공정에서 기체 상태의 물을 이용해서 실리콘 표면을 산화하는 과정이다.

화학 반응식으로 표현하면 다음과 같다. Si(s)+2H₂O(g) → SiO₂(s)+2H₂(g)

개요

습식산화는 건조산화와 달리 수증기가 포함된 환경에서 산화막을 형성하는 과정이다. 이 방법은 저항 변화 및 절연막 제조에 사용된다.

반도체 산화공정은 실리콘(Si) 기판 위에 산화제(물(H₂O), 산소(O₂))와 열에너지를 공급하여 이산화규소(SiO₂) 막을 형성하는 공정을 말한다. 이때 만들어지는 산화막은 회로와 회로 사이에 누설 전류가 흐르는 것을 막아줄 뿐만 아니라, 이온주입공정에서 확산 막아주는 역할, 식각 공정에서 엉뚱한 곳이 잘못 식각 되는 것을 막는 식각 방지막 역할을 한다. 이렇게 다양한 종류의 보호막이 되어 웨이퍼를 지켜준다.

산화 공정 방법에는 열을 통한 열산화(Thermal Oxidation), 화학적기상증착산화(Chemical Vapor Deposition), 전기화학적산화(Electrochemical Oxidation) 등의 종류가 있다. 그 중 가장 많이 사용되는 방법은 고온에서 얇고 균일한 실리콘 산화막을 형성하는 열산화 방법이다. 이러한 열산화 방법은 산화반응에 사용되는 기체에 따라 크게 습식산화와 건식산화로 분류할 수 있다.

습식산화는 산소(O₂)와 함께 수증기(H₂O)를 사용하기 때문에 산화막 성장속도가 빠르고 두꺼운 막을 형성할 수 있지만, 건식 산화에 비해 산화층의 밀도가 낮다. 따라서 산화막의 질이 건식산화에 비해 비교적 안 좋다는 단점이 있다. 동일한 온도와 시간에서 습식산화를 통해 얻어진 산화막은 건식산화를 사용한 것보다 약 5~10배 정도 더 두꺼운 경향을 보인다.

특징

1. 성장 속도가 빠르다.

수증기가 산소 기체보다 산화막 내에서의 고체 용해도가 크기 때문에 산화막 성장 속도가 빠르다. 주로 Field Oxide처럼 두꺼운 산화막을 기르는데 사용된다.

​여기서 Field Oxide란, CMOS는 NMOS와 PMOS가 붙어 있는 구조인데 NMOS와 PMOS간의 전기적인 절연을 위해 중간에 Field Oxide를 기른다. 일종의 경계선이라고 보면 된다. 물론 소형화의 이유로 Field Oxide는 현재, 사용되지 않는다.

2. 산화막 질이 매우 나쁘다.

하지만, 성장 속도가 빠르다고 해서 다 좋은 것은 아니다. 성장속도가 빠르기 때문에 산화막 내에 defect가 많이 존재한다. 그래서 습식산화로 만든 산화막은 건식산화로 만든 산화막에 비해 신뢰성이 낮기 때문에 게이트 산화막으로 이용될 수 없다.

산화막

산소 반응성이 좋은 규소는 산소와 결합하여 산화막(SiO₂)을 만든다. 영어로는 Silicon Di-oxide라고 하는데, Di는 2개라는 뜻이라 큰 의미가 없다보니 생략하여 옥사이드(Oxide)로 통칭한다. 이러한 산화막은 말그대로 표면에만 얇게 형성되기 되기 때문에 여러가지 용도로 사용된다. 주로 아래와 같은 기능을 한다.

  1. 절연체로써 회로와 회로 사이의 누설전류를 막아주는 역할을 한다.
  2. 보호층으로써 선택적으로 열린 영역만 공정 작용이 일어나게 한다.
  3. 보호층으로써 표면의 오염, 긁힘, 먼지 등으로부터 보호한다.
  4. 이온 주입공정에서 확산을 방지하는 역할을 한다.
  5. 각 소자간 격리
  6. MOS로의 구성역할
  7. Metalization에서 전기적 격리

고온에서도 실리콘 결정과의 결합 특성이 좋다. 이러한 특성 덕분에, 산화막은 여러 공정 과정에서 보호층으로 사용된다.

건식산화와 습식산화의 비교

습식산화와 건식산화의 비교
건식산화와 습식산화의 비교

동영상

참고자료

같이 보기


  검수요청.png검수요청.png 이 습식산화 문서는 반도체에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.  

산업 : 산업, 산업혁명, 기술, 제조, 기계, 전자제품, 정보통신, 반도체 □■⊕, 화학, 바이오, 건설, 유통, 서비스, 에너지, 전기, 소재, 원소, 환경, 직업, 화폐, 금융, 금융사, 부동산, 부동산 거래, 부동산 정책, 아파트, 건물, 토지
반도체 AP • CCD • CIS • CPU • DDI • DDR • DDR SD램 • D램(DRAM) • DSP • EEP롬(EEPROM) • EP롬(EPROM) • GPU • HBM • IC카드 • IDM • LED • MCU • MPU • NAND • NOR • PMIC • RD램(RDRAM) • SD램(SDRAM) • SSD • S램(SRAM) • 개별소자 • 게이트 턴오프 사이리스터 • 계산기 • 광개별소자 • 광다이오드(포토다이오드) • 광전소자 • 광전자 • 광학반도체 • 그래픽 메모리 • 낸드메모리 • 노어메모리 • 다이오드 • 도체 • 디스플레이 • 디지털IC • 디지털 신호처리장치(DSP) • 램(RAM) • 로직IC • 롬(ROM) • 마이크로 컴포넌트 • 메모리 • 메모리 반도체 • 밀착형 이미지센서(CIS) • 반도체 • 반도체산업 • 반도체소자 • 부도체 • 비메모리 반도체 • 사이리스터 • 센서 • 소자 • 스트레처블 디스플레이 • 시스템 반도체 • 아날로그IC • 열복사 다이오드 • 이미지센서 • 인쇄회로기판(PCB) • 전자계산기 • 중앙처리장치(CPU) • 진공관 • 집적 • 집적도 • 집적회로(칩, IC) • 컴퓨터 • 트랜지스터 • 파운드리 • 팹 • 팹리스 • 플래시메모리
반도체 제조 1나노 • 2나노 • 7나노 • 9나노 • AC테스트 • DC테스트 • EDS • ET테스트 • EUV • GAA • OSAT • PCB • WBI • 간섭현상 • 감광액(포토레지스트) • 건식산화 • 건식세정 • 건식식각 • 건조 • 고순도 • 공정 • 극자외선 • 금속배선 • 금속선 • 기능테스트 • 기판 • 나노미터 • 노광 • 노광장비 • 누설전류 • 다이아몬드 톱 • 도포 • 돌기 • 돌기부착 • 드라이아이스 • 레이저 • 리드프레임 • 몰딩 • 물리적 기상증착법(PVD) • 미세공정 • 박막 • 반도체 공정 • 반도체 설계 • 반도체 제조 • 반도체 회로 • 방진 • 방진마스크 • 방진복 • 방진설비 • 배선 • 범프 • 베어웨이퍼 • 베어칩(다이) • 보호막 • 부식 • 분진(에어로졸) • 불량 • 불량품 • 불순물 • 불화수소 • 산화 • 산화공정 • 산화규소 • 산화막 • 선연결 • 세정 • 세정장비 • 소자분리 • 솔더볼 • 수선 • 수율 • 순도 • 습식산화 • 습식세정 • 습식식각 • 식각 • 식각장비 • 실리콘 • 실리콘 웨이퍼 • 아르곤 에어로졸 • 아우터리드 • 양품 • 연마 • 연마액 • 연마장비 • 열산화 • 열처리 • 온도테스트 • 와이어 • 와이어링 방식 • 웨이퍼 • 웨이퍼절단 • 이온 • 이온주입 • 잉곳 • 잉킹 • 자외선 • 잔류물 • 전공정 • 전기신호 • 전도 • 전도막 • 절연 • 절연막 • 정밀도 • 정확도 • 증착 • 증착장비 • 질화막 • 층(레이어) • 칩접착 • 클린룸 • 테스트 • 파기 • 파이널테스트 • 파티클 • 테스터 • 패키지테스트 • 패키징 • 편차 • 평탄도 • 평탄화 • 포장 • 포토리소그래피 • 포토마스크 • 표면연마 • 플라즈마 • 플립칩 방식 • 현상액 • 화학적 기상증착법(CVD) • 회로 • 회로층 • 회로패턴 • 후공정
반도체 회사 AMD • ASML • SK하이닉스㈜ • SMIC • TSMC • UMC • 글로벌파운드리스 • 라피더스 • 마이크론 • 미디어텍 • 브로드컴 • 삼성전자㈜ • 엔비디아(NVIDIA) • 우한신신 • 인텔 • 퀄컴 • 텍사스 인스트루먼트(TI) • 하이실리콘 • 화웨이 • 화홍반도체(화훙반도체)
위키 : 자동차, 교통, 지역, 지도, 산업, 기업, 단체, 업무, 생활, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반
원본 주소 "http://wiki1.kr/index.php?title=습식산화&oldid=776619"