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저탈각 (100) Si 기판의 열산화 및 적층 결함
Thermal oxidation and oxidation induced stacking faults of tilted angled (100) silicon substrate

김준우    (연세대학교 세라믹공학과   ); 최두진    (연세대학교 세라믹공학과  );
  • 초록

    (100) Si wafer를 $2.5^{\circ},\;5^{\circ}$ 기울인 뒤, dry $O_{2}$ 분위기에서 산화시킴으로써, 시편들 간의 산화 거동 및 산화에 의한 적층 결함 특성의 차이를 알아보았다. 시편을 $900~1200^{\circ}C$ 에서 산화시키고 ellipsometer로 두께를 측정한 결과 저탈각 (100) Si이 (100) Si보다 산화 속도가 빨랐으며, $5^{\circ}$ off면이 $2.5^{\circ}$ off면보다 더 빨랐다. 결정방향에 따른 산화속도 차이는 산화 온도가 높아질수록 줄어들었다. 각 시편의 속도 상수에 대한 활성화 에너지는 포물 성장 속도 상수의 경우 (100) Si, $2.5^{\circ}$ off (100) Si, $5^{\circ}$ off Si이 각각 27.3, 25.9, 27.6 kcal/mol이였고, 선형 성장 속도 상수는 58.6, 56.6, 57.4 kcal/mol이였다. 또한, 두 시편에 대해 산화막을 선택 식각하 고 광학 현미경으로 관찰하여, (100) Si에 비해 $5^{\circ}$ off된 면의 산화에 의한 적층 결함 밀도가 훨씬 낮음을 확인하였고, 적층 결함 간의 각도가 달라짐을 확인하였다.


    $2.5^{\circ}\;and\;5^{\circ}$ tilted (100) Si wafer were oxidized in dry oxygen, and the differences in thermal oxidation behavior and oxidation induced stacking faults (OSF) between specimens were investigated. Ellipsometer measurements of the oxide thickness produced by oxidation in dry oxygen from 900 to $1200^{\circ}C$ showed that the oxidation rates of the tilted (100) Si were more rapid than those of the (100) Si and the differences between them decreased as the oxidation temperature increased. The activation energies based on the parabolic rate constant, B for (100) Si, $2.5^{\circ}$ off (100) Si and $5^{\circ}$ off (100) Si were 27.3, 25.9, 27.6 kcal/mol and those on the linear rate constant, B/A were 58.6, 56.6, 57.6 kcal/mol, respectively. Also, considerable decrease in the density of oxidation induced stacking faults for the $5^{\circ}$ off (100) Si was observed through optical microscopy after preferentially etching off the oxide layer, and the angle of stacking faults were changed with tilted angles.


  • 참고문헌 (13)

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    13. S. K. Ghandhi , VLSI Technology(2nd Ed.) / v.,pp.98,

 저자의 다른 논문

  • 김준우 (1)

    1. 1997 "MTS를 사용한 LPCVD 법에 의한 (100)Si 위의 $\beta$-SiC 증착 및 계면특성" 요업학회지 = Journal of the Korean Ceramic Society 34 (8): 825~833    
  • 최두진 (39)

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