다공질 실리콘 산화법을 이용한 MMIC 기판의 제조 및 그 특성

Fabrication and Characteristics of MMIC Substrate using Oxidation of Porous Silicon

본 연구에서는 기존의 열산화막과 거의 버금가는 전기적 및 화학적인 성질을 가진다고 알려져 있는 다공질 실리콘 산화막을 이용하여 마이크로스트립 전송선을 제작하였다. 실리콘 기판의 결정상태를 유지하면서 표면적과 화학적 활성이 큰 다공질 실리콘층(porous silicon layer)을 형성한 다음, 이를 열산화 하여 수 십 ${\mu}m$ 두께의 산화막을 실리콘 기판 상에 제조하였다. 수십 ${\mu}m$ 이상의 양질의 산화막을 얻기 위한 다공질 실리콘의 산화시에 스트레스에 의한 웨이퍼의 휘어짐을 방지하기 위하여 다단계의 열산화 공정을 수행하였다. 제조된 실리콘 산화막 상에 마이크로스트립 전송선을 제작하고 그 마이크로웨이브 특성을 측정하여 MMIC 기판으로서의 응용 가능성을 조사하였다.

Microstrip line was fabricated on the oxidized porous silicon layer which has nearly electrically and chemically identical properties with thermally oxidized silicon layer. Thick oxidized porous silicon layer of few tenth of micrometers was prepared by thermal oxidation of porous silicon layer on silicon substrate. Multi-step thermal oxidation process was used to obtain high Quality and thick oxidized silicon layer and to release thermal stress. Microstrip line was fabricated on the oxidized porous silicon layer. Its microwave characteristics were measured and the availability for MMIC substrate was investigated.