• 제목/요약/키워드: 실리콘산화막

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증착과 식각의 연속 공정을 이용한 저온 선택적 실리콘-게르마늄 에피 성장 (Low-Temperature Selective Epitaxial Growth of SiGe using a Cyclic Process of Deposition-and-Etching)

  • 김상훈;심규환;강진영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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    • pp.151-154
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    • 2002
  • AP/RPCVD를 이용하여 $650^{\circ}C$의 저온에서 실리콘-게르마늄의 선택적 단결정 성장 (Selective Epitaxy Growth: SEG) 을 수행하였다. 본 실험에서는 $SiH_4$, $GeH_4$ 그리고 HCl 가스를 사용하여 잠입시간 동안 실리콘-게르마늄막을 성장시키고 연속해서 HCI 가스만을 주입하여 산화막 위에 형성되어진 작은 결정입자들을 식각하는 공정을 반복적으로 수행하였다. HCl 의 식각에 의해 한 주기의 잠입기 후에도 다시 잠입기가 존재함을 확인하였고, 이 성장법을 통하여 한 주기의 잠업시간 동안 증착할 수 있는 두께 이상으로 실리콘-게르마늄막의 선택적 성장이 가능하였다. 이는 저온 선택적 실리콘-게르마늄 성장 시 RPCVD에서 보이는 낮은 선택성과 $SiH_4$의 짧은 장입시간으로 인해 원하는 두께까지 확보하기 힘든 단점을 극복한 것이다. 선택성을 향상시키기 위해 실리콘-게르마늄 증착중 주입된 HCI의 유량에 따라 잠입시간과 증착속도에 영향을 주었으며, 연속공정을 위한 식각공정은 20sccm의 HCI을 20초간 주입하여 선택성을 유지하였다. 또한 보론 불순물의 첨가가 선택적으로 성장되는 박막의 결정성에 미치는 영향도 분석되었다.

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트렌치 표면에서의 RIE 식각 손상 회복 (RIE induced damage recovery on trench surface)

  • 이주욱;김상기;배윤규;구진근
    • 한국진공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.120-126
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    • 2004
  • 트렌치 소자 제조시 게이트 산화막 성장과 내압 강하의 원인이 되는 식각손상 회복과 코너 영역의 구조를 개선하기 위해 수소 분위기 열처리를 하였다. 열처리시 수소 원자에 의한 환원 반응을 이용하여 표면 에너지가 높은 코너 영역에서는 원자들의 이동에 의한 결정면 재배열, 산화막 측벽에서의 실리콘 원자 적층, 표면 거칠기의 개선 효과 등을 전자현미경 관찰을 통해 확인하였다. 실리콘 원자의 이동을 방해하는 식각 후 잔류 산화막을 수소 가스의 환원성 분위기에서 열처리함으로써 표면 에너지를 낮추는 방향으로 원자의 이동이 일어나 concave 영역, 즉 트렌치 bottom corner에서는 (111), (311) 결정면 재분포 현상이 일어남을 확인할 수 있었다. 또한 convex comer에서의 원자 이동으로 인해 corner 영역에서는 (1111) 면의 step 들이 존재하게 되고 원자 이동에 의해 산화막 측벽에 이르러 이동된 원자의 적층이 일어나며, 이는 열처리시 표면 손상 회복이 원자이동에 의함을 나타낸다. 이러한 적층은 표면 상태가 깨끗할수록 정합성을 띄어 기판과 일치하는 에피 특성을 나타내고 열처리 온도가 높을수록 표면 세정 효과가 커져 식각손상 회복효과가 커지며, 이를 이용하여 이후의 산화막 성장시 균일한 두께를 코너영역에서 얻을 수 있었다

실리콘 트랜치 구조 형성용 유전체 평탄화 공정 (Dielectric Layer Planarization Process for Silicon Trench Structure)

  • 조일환;서동선
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.41-44
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    • 2015
  • 소자의 집적화에 필수적인 소자 분리공정에서 화학약품의 오염 문제등을 발생시키는 화학적 기계연마기술(CMP) 공정을 사용하지 않고 벌크 finFET(fin field effect transistor) 의 트랜치 구조를 형성할 수 있는 공정에 대하여 제안하였다. 사진 감광막 도포시 발생하는 두께차이와 희생층으로 사용되는 실리콘 질화막을 사용하면 에칭 공정만을 사용하여 상대적으로 표면 위로 돌출된 부분의 실리콘 산화막 층을 에칭하는 것은 물론 finFET 의 채널로 사용되는 실리콘 트랜치 구조를 한번에 형성할 수 있는 특징을 갖는다. 본 연구에서는 AZ1512 사진 감광막을 사용하여 50 나노미터급 실리콘 트랜치 구조를 형성하는 공정을 수행하였으며 그 결과를 소개한다.

초박막 유전체/실리콘 계면에서의 전자파 간섭 효과 (The interference effect of electronic waves(EWIE) in the ultra thin dielectric/silicon interface)

  • 강정진;김계국;이종악
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제4권1호
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    • pp.38-44
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    • 1991
  • 본 연구는 전기로에 의한 열 산화법에 의해 SiO$_{2}$(88[.angs.])와 ONO(89[.angs.])를 성장시켜 MIS capacitor를 제작한 후, 초 박막 유전체/실리콘 계면에서 전자파 간섭 효과를 실험적으로 비교 검토한 것이다. EWIE현상의 결과로서 첫째. 저 전계영역에 비해 고 전계영역에서 우세하며 둘째. SiO$_{2}$에 비해 ONO가 약하게 나타난다. 그러므로 ONO가 SiO$_{2}$보다 열 전송자 효과에 대한 저항성이 우수함을 알 수 있고 ULSI급의 게이트 절연막으로서의 실용가능성을 확인하였다.

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단위전류당 고유량 유기용매 이송을 위한 다공성 실리콘막 전기침투 펌프의 개발 (Development of Porous Silicon Electro-osmotic Pumps for High Flow Rate Per Current Flow Delivery of Organic Solvents)

  • 권길성;김대중
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권2호
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    • pp.105-111
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    • 2010
  • 양극산화법과 DRIE 법으로 제작된 다공성 실리콘막을 이용하여 두 종류의 전기침투 펌프를 제작하였다. 펌프의 성능은 유기용매를 이용하여 유량과 단위전류당 유량으로 측정하였다. 두 종류 펌프 모두 기존의 다공성 유리막으로 제작된 전기침투 펌프보다 성능이 우월했다. 특히 DRIE 법으로 제작된 다공성 실리콘막은 유량과 단위전류당 유량이 모두 월등한 성능을 보였다. DRIE 법은 널리 알려진 방법이기에 이와 같이 제작된 펌프는 다양한 응용 분야에 비교적 쉽게 적용될 것으로 기대된다.

실리콘이온주입된 실리콘산화막의 광루미니센스에 관한 연구 (Photoluminescence from $Si^+-implanted \; SiO_2$ films on Crystalline Silicon)

  • 김광희;이재희;김광일;고재석;최석호;권영규;이원식;이용현
    • 한국진공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.150-154
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    • 1998
  • 실리콘산화막에 실리콘이온주입을 $5\times1016/\textrm{cm}^2, 1\times10^{17}/\textrm{cm}^2, 3\times10^{17}/\textrm{cm}^2$으로 하여 열처리온도와 열처리시간을 변화시키면서 광루미니센스, XRD, TEM을 관찰하였다. 이온주 입량이 적고 열처리온도가 낮을경우에 가시광 광루미니센스를 관찰할 수 있었다. 광루미니 센스의 peak는 7420$\AA$과 8360$\AA$위치에 있었으며, 열처리시간이 길어짐에 따라 intensity는 각각 증가하였다. 이온주입량이 많고 열처리온도가 높을경우에는 광루미니센스가 관찰되지 않았다. 이온주입량이 적고 열처리 온도가 높을경우에는 열처리시간이 짧으면 가시광 광루 미니센스가 있으나 열처리시간이 1시간 이상으로 길어지면 광루미니센스가 사라졌다. XRD 와 TEM결과로부터 실리콘 cluster는 nonradiative defect와 관련있으며, 실리콘이온주입된 실리콘산화막에서 관찰되는 광루미니센스의 origin은 nanocrystal이 아니라 defect임을 알 수 있었다. 이온주입되는 실리콘이온의 량, 열처리온도와 시간의 변화는 광루미니센스를 변 화시키는데 이 현상들을 Si-O-O결합인 O위주의 결함과 Si-Si-O결합인 Si위주의 결함과 연 관지어 설명할 수 있었다.

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