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이동현상, 열역학, 미시적 이론 연구릉 통한 선택적 단결정 실리콘 성장공정의 전산모사
A Systematic Approach for Selective Epitaxial Growth of Silicon using Transport Phenomena, Thermodynamics, and Microscopic Simulation

윤종호    (경북포항시 효자동 산 31번지   ); 박상규    (포항공과대학교 화학공학과 재료공정연구실  );
  • 초록

    차세대 집적회로 제조공정에 있어 핵심기술인 선택적 단결정 실리콘 성장공정에 대한 이동현상, 열역학, 미시적 전산모사를 수행하여 다각적인 분석과 이해를 시도하였다. 첫째, 실리콘 단결정 성장 공 정에 가장 많이 사용되는 배럴 반응기를 대상으로 유한 요소법을 이용하여 이동현상적 이론연구를 수행 하였다. 반응기내의 기체속도 분포, SiH2Cl2 농도분포를 각각 구하였으며 압력, 기판온도, 총유량 HCl 유 량변화 등의주요공정변수가 증착율과 균일도 지수에 미치는 영햐을 고찰하였다. 이러한 연구를 통하여 저온, 저압, 총유량이 많고 첨가되는 HCl 유량이 작은 경우가 균일도 확보를 위하여 적합한 조업조건임 을 알수 있었다. 둘째 Si-H-Cl 계에 대한 열역학적 기체의 Cl/H비가 낮은 경우가 선택적 실리콘 증착 에 적합함을 알수 있었다. 셋째, Monte Carlo법을 이용한 선택적 실리콘 미세박막 성장패턴에 관한 이 론 연구를 수행하여 종횡비, 재방출, 표면확산에 따른 박막증착 패턴의 변화를 고찰하였으며 표면확산이 선택도 상실 현상의 중요한 원인이 될 수 있음을 발견하였다. 또한 최상의 선택도 확보를위해서는 낮은 부착계수와 낮은 표면확산계수를 유지해야 됨을 알수 있었다.


 저자의 다른 논문

  • 박상규 (4)

    1. 1995 "열CVD방법으로 증착시킨 탄탈륨 산화박막의 특성평가와 열처리 효과" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 5 (1): 42~54    
    2. 1995 "$SF_6$플라즈마를 이용한 텅스템 실리사이등 식각공정에서의 미세 식각형성 특성에 관한 연구" 韓國眞空學會誌 = Journal of the Korean Vacuum Society 4 (1): 91~103    
    3. 1996 "유기금속 화학증착법을 이용한 탄탈륨 산화 박막의 층덮힘 특성 연구" 한국재료학회지 = Korean journal of materials research 6 (1): 106~115    

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