반도체 산업에 대해 알아보자 (6)

《 반도체 산업에 대해 알아보자 (6) 》

실리콘 웨이퍼가 준비되면 산화공정에 들어간다.

산화공정에서는 Si을 SiO2(이산화 규소)라는 형태로 만들게 되고 반도체에서 SiO2는 절연체 역할을 하게 된다. 

절연체(絕緣體)란, 사전적인 의미로 전기적으로 전기적으로 분리되어 있어 열이나 전기를 잘 전달하지 아니하는 물체를 의미한다. 

다시 말하면 구리 전선을 감싸는 피복 같은 물질이 절연체의 일종으로 절연체가 전기를 통하게 하는 물질 주변을 보호하면 다른 전기를 통하는 물질과 전기적으로 소통하는 것을 막을 수가 있다.

웨이퍼는 원래는 순수한 Si으로 되어 있으나 공기중의 산소와 만나 자연적으로 아주 얇은 산화막인 SiO2가 형성이 되어 있으나 이후 반도체 공정에서 충분할 만큼의 산화가 이뤄지지 않았으므로 강제적으로 산화를 시켜 SiO2 막의 두께를 올리게 된다.

이러한 산화공정에는 건식 산화와 습식 산화가 있다. 

건식 산화는 말 그대로 수증기(물)이 없는 상태의 순수한 산소(O2)를 실리콘 웨이퍼에 불어주고(Blowing)  높은 온도(대략 1000도) 분위기에서 처리를 하면 실리콘 웨이퍼에 실리콘 옥사이드(SiO2)라는 전기적인 특성이 좋은(매우 치밀함) 산화물을 만들수가 있는데 산화물을 만드는 속도가 상대적으로 느리다.

반면에 습식 산화는 산소와 함께 수증기(H2O)를 사용하여 높은 온도(대략 1000도)로 실리콘 웨이퍼에 Blowing 해주게 되면 산화막의 두께가 건식에 비해 매우 두꺼우나 산화막의 품질이 좋지 못한(치밀 하지 못함)것이 단점이다.

위에 말한 1000도 가량의 온도를 올리는 건식과 습식 산화는 열산화라고 하며 이외에도 PECVD(Plazma Enhanced CVD)방식과 전기 화학적 양극처리 방식등도 있다.

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